(57)【要約】本発明は、基材と、基材に塗布された粉体コーティングとを含む防汚性及び抗菌性物品に関し、粉体コーティングは、架橋ポリマーバインダを含み得る。粉体コーティングは、金属ホウ酸塩と硫黄含有ベンズイミダゾール化合物とのブレンドを含んでいてもよく、ここで、金属ホウ酸塩及び硫黄含有ベンズイミダゾール化合物は、約７５：１〜約１０：１の範囲の重量比で存在する。粉体コーティングは、フッ素系界面活性剤を含んでいてもよく、フッ素系界面活性剤は、約０．０１ｇ／ｍ２〜約４ｇ／ｍ２の範囲の量で、粉体コーティングに塗布され得る。粉体コーティングは、液体系フッ素系界面活性剤を用いて形成され得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品において、
基材と、
前記基材に塗布されたポリマー粉体コーティングであって、下面と反対側の上面を有するポリマー粉体コーティングと、
前記ポリマー粉体コーティングの前記上面に塗布された上塗りであって、約０．０１ｇ／ｍ２〜約４ｇ／ｍ２の範囲の量で前記ポリマー粉体コーティングの前記上面上に存在するフルオロ含有撥性成分を含む上塗りと
を備える、物品。
【請求項２】
前記フルオロ含有撥性成分が、約３〜約６の範囲のｐＨを有するイオン性フッ素系界面活性剤である、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記フルオロ含有撥性成分が、約９〜約１１の範囲のｐＨを有するイオン性フッ素系界面活性剤である、請求項１に記載の物品。
【請求項４】
前記建築用パネルが、第２の主面と反対側の第１の主面を有し、前記建築用パネルの前記第１の主面が、前記上塗りを含んでなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項５】
前記上塗りが、不連続のコーティングとして、前記ポリマー粉体コーティングの前記上面に塗布される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
【請求項６】
前記建築用パネルの前記第１の主面が、前記ポリマー粉体コーティングの前記上面の少なくとも一部をさらに含んでなる、請求項５に記載の物品。
【請求項７】
前記ポリマー粉体コーティングの前記上面に塗布された前記上塗りが、実質的に連続したコーティングである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
【請求項８】
前記ポリマー粉体コーティングが、フルオロポリマーを実質的に含有しない、請求項１〜７のいずれか一項に記載の物品。
【請求項９】
前記撥性成分が、フッ素化アクリルコポリマー、フッ素化アクリルアルキルアミノコポリマー、及びそれらの組合せからなる群から選択されるフルオロポリマーである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１０】
前記ポリマー粉体コーティングが、約５０μｍ〜約１２０μｍの範囲の厚さを有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１１】
前記ポリマー粉体コーティングが、前記ポリマー粉体コーティングの前記上面から前記下面に向かって延在する表面窪みを有し、前記フルオロポリマーは、前記フルオロポリマーが、前記ポリマー粉体コーティングの前記上面と前記下面との間に位置するように、前記表面窪み中に存在する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１２】
前記ポリマー粉体コーティングが、フッ素系界面活性剤を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１３】
前記フッ素系界面活性剤が、前記ポリマー粉体コーティングの総乾燥重量を基準にして、約０．７５重量％〜約２．５重量％の範囲の量で存在する、請求項１２に記載の物品。
【請求項１４】
前記フッ素系界面活性剤がアニオン性である、請求項１２又は１３に記載の物品。
【請求項１５】
前記ポリマー粉体コーティングが、前記フッ素系界面活性剤で前処理された顔料をさらに含む、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の物品。
【請求項１６】
防汚性物品の製造方法において、
ａ）粉体コーティングが塗布された基材を設ける工程と、
ｂ）フルオロ含有撥性成分及び液体担体を含有する液体系コーティング組成物を、前記粉体コーティングに塗布する工程と、
ｃ）前記液体系コーティング組成物を乾燥させ、それによって、前記液体担体を蒸発させて、前記防汚性物品を形成する工程と
を備える、防汚性物品の製造方法。
【請求項１７】
前記粉体コーティングが、フッ素系界面活性剤を含有する、請求項１６に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項１８】
工程ｂ）における前記フルオロ含有撥性成分が、前記液体系コーティング組成物の総重量を基準にして、約０．２重量％〜約２０重量％の範囲の量で存在する、請求項１６又は１７に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項１９】
前記液体系コーティング組成物が、前記粉体コーティングに連続して塗布され、前記液体系コーティング組成物が乾燥して上塗りを形成する、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項２０】
前記上塗りが不連続である、請求項１９に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項２１】
前記上塗りが、実質的に連続している、請求項１９に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項２２】
工程ａ）の前記粉体コーティングが塗布された前記基材は、ポリマーバインダ及び架橋剤を含有する粉体コーティング前駆体を前記基材に塗布し、前記粉体コーティング前駆体を硬化して、前記粉体コーティングを形成することによって形成される、請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項２３】
粉体コーティング前駆体が、溶媒を実質的に含有しない、請求項２２に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項２４】
前記粉体コーティング前駆体が、約１６０℃〜約２１０℃の範囲の高温で硬化される、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項２５】
前記液体担体が、水を含有し、前記液体系コーティングが、約１５℃〜約４０℃の範囲の温度で乾燥される、請求項１６〜２４のいずれか一項に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項２６】
物品において、
基材と、
前記基材に塗布された粉体コーティングであって、下面と反対側の上面を有し、かつ第１のフッ素系界面活性剤を含有する粉体コーティングと、
前記粉体コーティングの前記上面に塗布された前記第１のフッ素系界面活性剤と異なる第２のフッ素系界面活性剤と
を備える、物品。
【請求項２７】
前記第２のフッ素系界面活性剤がカチオン性であり、約３〜約６の範囲のｐＨを有する、請求項２６に記載の物品。
【請求項２８】
前記第２のフッ素系界面活性剤がアニオン性であり、約９〜約１１の範囲のｐＨを有する、請求項２７に記載の物品。
【請求項２９】
前記第１のフッ素系界面活性剤がアニオン性である、請求項２６〜２８のいずれか一項に記載の物品。
【請求項３０】
防汚性物品の製造方法において、
ａ）液体担体、アニオン性フッ素系界面活性剤、及びポリマーバインダを含有する混合物を混合する工程と、
ｂ）前記混合物を乾燥させて、液体担体を実質的に含有しない粉体コーティング前駆体混合物を形成する工程と、
ｃ）前記粉体コーティング前駆体混合物を基材に塗布する工程と、
ｄ）前記粉体コーティング前駆体混合物を硬化して、前記防汚性物品を形成する工程とを備え、
工程ａ）の混合が、前記アニオン性界面活性剤及び前記ポリマーバインダの溶融温度未満の温度で行われる、防汚性物品の製造方法。
【請求項３１】
前記温度が、４８．９℃（１２０°Ｆ）未満である、請求項３０に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項３２】
工程ｂ）中、前記ポリマーバインダ及びアニオン性界面活性剤が、９０℃〜１１０℃の範囲の温度で、押出機中で混合される、請求項３０又は３１に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項３３】
工程ｂ）の後かつ工程ｃ）の前に、前記粉体コーティング混合物がペレット化される、請求項３２に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項３４】
前記アニオン性フッ素系界面活性剤が、前記粉体コーティング前駆体混合物の総重量を基準にして、約０．０５重量％〜約４重量％の範囲の量で存在する、請求項３０〜３３のいずれか一項に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項３５】
前記ポリマーバインダが、４５℃〜８０℃の範囲のガラス転移温度を有する、請求項３０〜３４のいずれか一項に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項３６】
前記アニオン性界面活性剤及び前記液体担体が、前記ポリマーバインダと組み合わされる前に一緒に予め混合される、請求項３０〜３５のいずれか一項に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項３７】
前記液体担体が水である、請求項３０〜３６のいずれか一項に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項３８】
前記粉体コーティング前駆体混合物が、約１６０℃〜約２１０℃の範囲の温度で硬化される、請求項３０〜２７のいずれか一項に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項３９】
防汚性物品の製造方法において、
ａ）第１の期間にわたって、液体担体、アニオン性フッ素系界面活性剤、及びポリマーバインダを含む混合物を混合した後、第２の期間にわたって、前記混合物の混合を停止して、混合サイクルを完了させる工程と、
ｂ）前記混合サイクルを繰り返す工程と、
ｃ）前記混合物を乾燥させて、液体担体を実質的に含有しない粉体コーティング前駆体混合物を形成する工程とを備え、
前記第１の期間対前記第２の期間の比率が約１：１〜約１：２０の範囲にある、防汚性物品の製造方法。
【請求項４０】
前記混合サイクルが、工程ｃ）の前に、少なくとも２回繰り返される、請求項３９に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項４１】
前記混合サイクルが、４８．９℃（１２０°Ｆ）未満の温度で行われる、請求項３９又は４０に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項４２】
前記第２の期間の比率が、前記第１の期間より高い、請求項３９〜４１のいずれか一項に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項４３】
前記第１の期間が、約５秒〜約３０秒の範囲である、請求項３９〜４２のいずれか一項に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項４４】
前記第２の期間が、約５秒〜約１２０秒の範囲である、請求項３９〜４１のいずれか一項に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項４５】
工程ｃ）の後、前記粉体コーティング前駆体混合物を基材に塗布し、及び、
前記粉体コーティング前駆体混合物を硬化して、前記防汚性パネルを形成する、請求項３９〜４４のいずれか一項に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項４６】
前記粉体コーティング前駆体混合物が、約１６０℃〜約２１０℃の範囲の温度で硬化される、請求項４５に記載の防汚性物品の製造方法。
【請求項４７】
抗菌性建築用パネルにおいて、
基材と、
前記基材に塗布された粉体コーティングであって、前記粉体コーティングが、
架橋ポリマーバインダ、及び
金属ホウ酸塩と硫黄含有ベンズイミダゾール化合物とのブレンド
を含有する粉体コーティングと
を備え、
前記金属ホウ酸塩及び硫黄含有ベンズイミダゾール化合物が、約７５：１〜約１０：１の範囲の重量比で存在する、抗菌性建築用パネル。
【請求項４８】
前記金属ホウ酸塩がホウ酸亜鉛からなる、請求項４７に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項４９】
前記硫黄含有ベンズイミダゾールが２−（４−チアゾリル）ベンズイミダゾールからなる、請求項４７又は４８に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項５０】
前記粉体コーティングが、前記粉体コーティングの総重量を基準にして、約２０重量％〜約５０重量％の範囲の量の顔料をさらに含有する、請求項４７〜４９のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項５１】
前記ブレンドが、前記粉体コーティングの１００重量部を基準にして、約５重量部〜約１５重量部の範囲の総量で存在する、請求項４７〜５０のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項５２】
前記ブレンドが、前記粉体コーティングの１００重量部を基準にして、約６重量部〜約８重量部の範囲の総量で存在する、請求項５１に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項５３】
前記硫黄含有ベンズイミダゾール化合物に対する前記金属ホウ酸塩の重量比が、約７０：１〜約３０：１の範囲にある、請求項４７〜５２のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項５４】
架橋ポリマーバインダが、ポリオール、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリウレタン、エポキシ、及びフルオロポリマーを含む、請求項４７〜５３のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項５５】
架橋ポリマーバインダが、約１５０℃〜約３００℃の範囲のガラス転移温度を有する、請求項４７〜５４のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項５６】
前記顔料が、酸化クロム、酸化亜鉛、酸化銅、二酸化チタン、酸化スズ、酸化鉄、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、雲母、及びそれらの組合せを含む、請求項４７〜５５のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項５７】
前記基材が、金属、セルロース、又はセラミックである、請求項４７〜５６のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項５８】
前記粉体コーティングが、実質的に連続している、請求項４７〜５７のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項５９】
前記粉体コーティングが、不活性充填剤、酸化防止剤、安定剤、強化剤、潤滑剤、脱気剤、界面活性剤、流動添加剤、分散剤、チキソトロープ剤、接着促進剤、光安定剤、難燃剤、腐蝕防止剤、阻害剤、レベリング剤、へこみ防止剤、及びそれらの混合物をさらに含んでなる、請求項４７〜５８のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項６０】
抗菌性建築用パネルにおいて、
基材と、
前記基材に塗布された粉体コーティングであって、前記粉体コーティングが、
架橋ポリマーバインダ、及び
金属ホウ酸塩と硫黄含有ベンズイミダゾール化合物とのブレンド
を含有する粉体コーティングと
を備え、
前記ブレンドが、前記粉体コーティングの１００重量部を基準として、約５重量部〜約１５重量部の範囲の総量で存在する、抗菌性建築用パネル。
【請求項６１】
前記ブレンドが、前記粉体コーティングの１００重量部を基準にして、約６重量部〜約８重量部の範囲の総量で存在する、請求項６０に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項６２】
前記粉体コーティングが、前記粉体コーティングの総重量を基準にして、約２０重量％〜約５０重量％の範囲の量の顔料をさらに含む、請求項６０又は６１に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項６３】
前記金属ホウ酸塩及び硫黄含有ベンズイミダゾール化合物が、約７５：１〜約１０：１の範囲の重量比で存在する、請求項６０〜６２のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項６４】
前記硫黄含有ベンズイミダゾール化合物に対する前記金属ホウ酸塩の重量比が、約７０：１〜約３０：１の範囲にある、請求項６０〜６３のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項６５】
前記金属ホウ酸塩がホウ酸亜鉛からなる、請求項６０〜６４のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項６６】
前記硫黄含有ベンズイミダゾールが、２−（４−チアゾリル）ベンズイミダゾールからなる、請求項６０〜６５のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項６７】
架橋ポリマーバインダが、ポリオール、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリウレタン、エポキシ、及びフルオロポリマーを含んでなる、請求項６０〜６６のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項６８】
架橋ポリマーバインダが、約１５０℃〜約３００℃の範囲のガラス転移温度を有する、請求項６０〜６７のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項６９】
前記顔料が、酸化クロム、酸化亜鉛、酸化銅、二酸化チタン、酸化スズ、酸化鉄、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、雲母、及びそれらの組合せを含んでなる、請求項６０〜６８のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項７０】
前記基材が、金属、セルロース、又はセラミックである、請求項６０〜６９のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項７１】
前記粉体コーティングが、実質的に連続している、請求項６０〜７０のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項７２】
前記粉体コーティングが、不活性充填剤、酸化防止剤、安定剤、強化剤、潤滑剤、脱気剤、界面活性剤、流動添加剤、分散剤、チキソトロープ剤、接着促進剤、光安定剤、難燃剤、腐蝕防止剤、阻害剤、レベリング剤、へこみ防止剤、及びそれらの混合物をさらに含んでなる、請求項６０〜７１のいずれか一項に記載の抗菌性建築用パネル。
【請求項７３】
抗菌性建築用パネルの製造方法において、
ａ）粉体コーティング前駆体を、基材に塗布する工程と、
ｂ）前記粉体コーティング前駆体を硬化して、前記基材上に架橋された粉体コーティングを形成する工程とを備え、
ここで、前記粉体コーティング前駆体が、ポリマー樹脂、架橋剤、金属ホウ酸塩、及び硫黄含有ベンズイミダゾール化合物を含有し、前記粉体組成物が、約１００％の固形分を有する方法。
【請求項７４】
工程ｂ）の前記硬化が、前記粉体コーティング前駆体を、前記ポリマー樹脂が前記架橋剤と化学的に反応する温度に加熱する工程を含んでなる、請求項７３に記載の方法。
【請求項７５】
前記粉体コーティング前駆体が、約１６０℃〜約２１０℃の範囲の高温で硬化される、請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】
前記ポリマー樹脂が、ヒドロキシル官能基を有し、前記架橋剤が、ヒドロキシル反応性の官能基を有する、請求項７３〜７５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７７】
前記ポリマー樹脂が、約２０℃〜約８０℃の範囲のＴｇを有する、請求項７３〜７６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７８】
前記金属ホウ酸塩及び硫黄含有ベンズイミダゾール化合物が、約７５：１〜約１０：１の範囲の重量比で存在する、請求項７３〜７７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７９】
前記金属ホウ酸塩及び前記硫黄含有ベンズイミダゾール化合物が、前記粉体コーティング前駆体の１００重量部を基準にして、約５重量部〜約１５重量部の範囲の量で存在する、請求項７３〜７８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８０】
工程ｂ）における前記ポリマー樹脂及び前記架橋剤の反応からあるものが得られ、架橋ポリマーマトリクスが、約１５０℃〜約２１０℃の範囲のＴｇを有する、請求項７４〜７９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８１】
ポリマー樹脂と、架橋剤と、金属ホウ酸塩及び硫黄含有ベンズイミダゾール化合物のブレンドとを含有する抗菌性コーティング組成物において、前記金属ホウ酸塩及び硫黄含有ベンズイミダゾール化合物が、約７５：１〜約１０：１の範囲の重量比で存在する抗菌性コーティング組成物。
【請求項８２】
前記抗菌性コーティング組成物の総重量を基準にして、少なくとも９９重量％の固形分を有する、請求項８１に記載の抗菌性コーティング組成物。
【請求項８３】
ポリマー樹脂と、架橋剤と、金属ホウ酸塩及び硫黄含有ベンズイミダゾール化合物のブレンドとを含有する抗菌性コーティング組成物において、前記ブレンドが、前記粉体コーティングの１００重量部を基準として、約５重量部〜約１５重量部の範囲の総量で存在する抗菌性コーティング組成物。
【請求項８４】
前記抗菌性コーティング組成物の総重量を基準にして、少なくとも９９重量％の固形分を有する、請求項８３に記載の抗菌性コーティング組成物。
【請求項８５】
物品において、
基材と、
下面と反対側の上面を有する粉体コーティングであって、前記下面が前記基材に面する粉体コーティングと、
前記粉体コーティングの前記上面に塗布されたカチオン性フッ素系界面活性剤と
を備え、
前記粉体コーティングが、ポリマーバインダ、架橋剤、アニオン性フッ素系界面活性剤、及び液体担体を含有する前駆体から形成される、物品。
【請求項８６】
粉体コーティング及びフルオロ含有撥性成分を含む組成物を含んでなる防汚性物品において、前記粉体コーティングが、ポリマー樹脂、架橋剤及び前記フルオロ含有撥性成分と異なるアニオン性フッ素系界面活性剤から形成される、防汚性物品。
【請求項８７】
前記フルオロ含有撥性成分が、約３〜約６の範囲のｐＨを有するイオン性フッ素系界面活性剤である、請求項８６に記載の防汚性物品。
【請求項８８】
前記フルオロ含有撥性成分がカチオン性である、請求項８６又は８７に記載の防汚性物品。
【請求項８９】
前記フルオロ含有撥性成分が約９〜約１１の範囲のｐＨを有するイオン性フッ素系界面活性剤である、請求項８６に記載の防汚性物品。
【請求項９０】
前記フルオロ含有撥性成分がアニオン性である、請求項８６又は８９に記載の防汚性物品。
【請求項９１】
前記フルオロ含有撥性成分がフルオロポリマーを含有する、請求項８６〜９０のいずれか一項に記載の防汚性物品。
【請求項９２】
前記フルオロポリマーが、フッ素化アクリルコポリマー、フッ素化アクリルアルキルアミノコポリマー、及びそれらの組合せから選択される、請求項９１に記載の防汚性物品。
【請求項９３】
基材に塗布された粉体コーティングを備えた物品において、前記粉体コーティングが、ポリマー樹脂と、架橋剤と、液体担体及びフッ素系界面活性剤のブレンドとを含有する前駆体から形成される物品。
【請求項９４】
前記フッ素系界面活性剤がイオン性である、請求項９３に記載の物品。
【請求項９５】
前記イオン性フッ素系界面活性剤がアニオン性である、請求項９３に記載の物品。
【請求項９６】
前記液体担体が水である、請求項９３〜９５のいずれか一項に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建築用パネル用高性能コーティングに関する。
【背景技術】
【０００２】
ある種のフッ化炭素含有ポリマー及びシロキサン含有ポリマーが、塗料及び他の溶剤型コーティングに撥汚性を加えることが可能であり得ることは公知である。以前は、得られるコーティングの所望の防汚性を得るために、大量のこのようなフッ化炭素及びシロキサン含有ポリマーが、全配合物によって必要とされた。しかしながら、このような配合物中のフッ化炭素及び／又はシロキサン含有ポリマーの量を増加させることは、下層の基材又は表面に対するコーティングの結合強度を抑制する。したがって、コーティングの露出面の撥汚性と、下層の基材に付着するコーティングの能力との間の得られるバランスが損なわれた。したがって、下層の基材に対する結合強度を損なわないまま、所望の露出面の撥性（ｒｅｐｅｌｌｅｎｃｙ）を達成する撥汚性コーティング（具体的には、土や汚れを弾くコーティング）を提供することが必要とされている。粉体コーティング系は、このような防汚性から利益を得ることができるが、典型的な塗料及びコーティングと異なり、それは、無溶媒系であることが望ましいというさらなる制限を有する。
【０００３】
さらに、屋内及び屋外の表面における微生物増殖（真菌及び細菌の両方を含む）は、現在、家庭、仕事及び娯楽環境に影響を与える大きな環境問題である。このような微生物増殖は、露出面において見苦しいだけでなく、処理せずに放置すると、下層の基材を破壊し、建築物及び他の構造物及び設備に深刻な被害を与え得る。ここ数年間、ある種の細菌及び真菌（又はそれらの胞子）への曝露が、人、ペット及び他の動物の健康に深刻な影響を与え得ることがますます明らかになっている。建築用パネルに抗菌性を与える以前の試みは、建築材料の表面に抗菌性コーティングを塗布することを含んでいた。しかしながら、このような以前の抗菌性コーティングは、コーティングに十分な抗菌活性を与えるために比較的大量の抗菌性添加剤を必要としたため、このようなコーティングは、高価になるだけでなく、コーティングの審美的特性を損なう可能性があった。さらに、このようなコーティングは、あるタイプの溶媒を用いて湿潤状態で塗布される必要があるため、限られた数の基材への塗布の可能性をなくす。したがって、減少した量の抗菌性添加剤で十分な抗菌性能を示すことができるコーティングが必要とされている。溶媒を必要とせずに塗布され得るこのような抗菌性コーティングも必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、基材と；基材に塗布されたポリマー粉体コーティングであって、下面と反対側の上面を有する粉体コーティングと；ポリマー粉体コーティングの上面に塗布された上塗りであって、約０．０１ｇ／ｍ２〜約４ｇ／ｍ２の範囲の量でポリマー粉体コーティングの上面上に存在するフルオロ含有撥性成分を含む上塗りとを含む物品に関する。
【０００５】
本発明の他の実施形態は、撥汚性物品を形成するための方法であって、ａ）粉体コーティングが塗布された基材を提供する工程と、ｂ）フッ素系界面活性剤及び液体担体を含む液体系コーティング組成物を、粉体コーティングに塗布する工程と；ｃ）液体系コーティング組成物を乾燥させ、それによって、液体担体を蒸発させて、防汚性物品を形成する工程とを含む方法を含む。
【０００６】
本発明の他の実施形態は、基材と；基材に塗布された粉体コーティングであって、下面と反対側の上面を有し、かつ第１のフッ素系界面活性剤を含む粉体コーティングと；粉体コーティングの上面に塗布された第１のフッ素系界面活性剤と異なる第２のフッ素系界面活性剤とを含む物品を含む。
【０００７】
本発明の他の実施形態は、防汚性物品を形成する方法であって、ａ）液体担体、アニオン性フッ素系界面活性剤、及びポリマーバインダを含む混合物を混合する工程と；ｂ）その後、混合物を乾燥させて、液体担体を実質的に含まない粉体コーティング前駆体混合物を形成する工程と、ｃ）続いて、粉体コーティング前駆体混合物を、基材に塗布する工程と；ｄ）その後、粉体コーティング前駆体混合物を硬化して、防汚性物品を形成する工程とを含み、ここで、工程ａ）の混合が、アニオン性界面活性剤及びポリマーバインダの溶融温度未満の温度で行われる方法を含む。
【０００８】
本発明の他の実施形態は、防汚性物品を形成する方法であって、ａ）第１の期間にわたって、液体担体、アニオン性フッ素系界面活性剤、及びポリマーバインダを含む混合物を混合した後、第２の期間にわたって、混合物の混合を停止して、混合サイクルを完了させる工程と、ｂ）混合サイクルを繰り返す工程と、ｃ）混合物を乾燥させて、液体担体を実質的に含まない粉体コーティング前駆体混合物を形成する工程とを含み、ここで、第１の期間対第２の期間の比率が、約１：１〜約１：２０の範囲である方法を含む。
【０００９】
他の実施形態において、本発明は、基材と、基材に塗布された粉体コーティングとを含む抗菌性建築用パネルであって、粉体コーティングが、架橋ポリマーバインダ及び金属ホウ酸塩と硫黄含有ベンズイミダゾール化合物とのブレンドを含み、ここで、金属ホウ酸塩及び硫黄含有ベンズイミダゾール化合物が、約７５：１〜約１０：１の範囲の重量比で存在する抗菌性建築用パネルを含む。
【００１０】
本発明の他の実施形態は、基材と、基材に塗布された粉体コーティングとを含む抗菌性建築用パネルであって、粉体コーティングが、架橋ポリマーバインダ、金属ホウ酸塩と硫黄含有ベンズイミダゾール化合物とのブレンドを含み、ここで、ブレンドが、粉体コーティングの１００重量部を基準として、約５重量部〜約１５重量部の範囲の総量で存在する抗菌性建築用パネルを含む。
【００１１】
本発明の他の実施形態は、抗菌性建築用パネルを形成する方法であって、ａ）粉体コーティング前駆体を、基材に塗布する工程と；ｂ）粉体コーティング前駆体を硬化して、基材上に架橋された粉体コーティングを形成する工程とを含み、ここで、粉体コーティング前駆体が、ポリマー樹脂、架橋剤、金属ホウ酸塩、及び硫黄含有ベンズイミダゾール化合物を含み、粉体組成物が、約１００％の固形分を有する方法を含む。
【００１２】
本発明の他の実施形態は、ポリマー樹脂、架橋剤；及び金属ホウ酸塩と硫黄含有ベンズイミダゾール化合物とのブレンドを含む抗菌性コーティング組成物であって、金属ホウ酸塩及び硫黄含有ベンズイミダゾール化合物が、約７５：１〜約１０：１の範囲の重量比で存在する抗菌性コーティング組成物を含む。
【００１３】
本発明の他の実施形態は、ポリマー樹脂、架橋剤；及び金属ホウ酸塩と硫黄含有ベンズイミダゾール化合物とのブレンドを含む抗菌性コーティング組成物であって、ブレンドが、抗菌性コーティング組成物の１００重量部を基準にして、約５重量部〜約１５重量部の範囲の総量で存在する抗菌性コーティング組成物を含む。
【００１４】
他の実施形態において、本発明は、基材と；下面と反対側の上面を有する粉体コーティングであって、下面が基材に面する粉体コーティングと；粉体コーティングの上面に塗布されたカチオン性フッ素系界面活性剤とを含む物品であって；粉体コーティングが、ポリマーバインダ、架橋剤、アニオン性フッ素系界面活性剤、及び液体担体を含む前駆体から形成される物品を含む。
【００１５】
本発明の他の実施形態は、粉体コーティング及びフルオロ含有撥性成分を含む組成物を含む防汚性物品であって、粉体コーティングが、ポリマー樹脂、架橋剤及びフルオロ含有撥性成分と異なるアニオン性フッ素系界面活性剤から形成される防汚性物品を含む。
【００１６】
基材に塗布された粉体コーティングを含む物品であって、粉体コーティングが、ポリマー樹脂、架橋剤、及び液体担体とフッ素系界面活性剤とのブレンドを含む前駆体から形成される物品。
【００１７】
本発明の塗布可能性のさらなる分野は、以下に示される詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な説明及び具体例は、本発明の好適な実施形態を示すが、例示のためのものに過ぎず、本発明の範囲を限定することは意図されていないことが理解されるべきである。
【００１８】
本発明は、詳細な説明及び添付の図面からより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る物品の斜視図である。
【図２】本発明に係る物品の断面図であり、図１に記載される線ＩＩに沿った断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る物品の断面図であり、図１に記載される線ＩＩに沿った断面図である。
【図４】本発明の物品パネルを含む建築システムである。
【図５】本発明の代替的な実施形態に係る建築システムの斜視図である。
【図６】本発明に係る天井システム１の一部の側面輪郭図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
好適な実施形態の以下の説明は、例示的な性質のものに過ぎず、本発明、その用途、又は使用を限定することは決して意図されていない。
全体を通して使用される際、範囲は、この範囲内のあらゆる値を表すために簡略化した表現として使用される。この範囲内の任意の値は、この範囲の終点として選択され得る。さらに、本明細書に引用される全ての参考文献は、全体が参照により本明細書に援用される。本開示における定義と、引用される参考文献における定義との間に矛盾がある場合、本開示が優先される。
【００２１】
特に規定されない限り、ここ及び本明細書中の他の箇所において表される全てのパーセンテージ及び量は、重量パーセンテージを指すことが理解されるべきである。示される量は、材料の有効重量（ａｃｔｉｖｅ  ｗｅｉｇｈｔ）に基づいている。
【００２２】
本発明の原理にしたがう例示的な実施形態の説明は、本明細書全体の一部であると見なされるべきである添付の図面に関連して読まれることが意図される。本明細書に開示される本発明の実施形態の説明において、方向又は向きへのいずれの言及も、説明の利便性のためのものに過ぎず、本発明の範囲を限定することは決して意図されていない。「下側の（ｌｏｗｅｒ）」、「上側の（ｕｐｐｅｒ）」、「水平な」、「垂直な」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「下（ｂｅｌｏｗ）」、「上へ（ｕｐ）」、「下へ（ｄｏｗｎ）」、「上部（ｔｏｐ）」、及び「下部（ｂｏｔｔｏｍ）」などの相対的な用語ならびにそれらの派生語（例えば、「水平に」、「下方に」、「上方に」など）は、そのときに記載される又は説明されている図面に示される向きを指すものと解釈されるべきである。これらの相対的な用語は、説明の利便性のためのものに過ぎず、それ自体明確に示されない限り、装置が、特定の向きで構成又は操作されることを必要としない。
【００２３】
「結合された（ａｔｔａｃｈｅｄ）」、「取り付けられた（ａｆｆｉｘｅｄ）」、「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」、「連結された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」、「相互に接続された（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」などの用語、及び類似の用語は、特に明記されない限り、構造が、直接か、又は介在する構造、ならびに可動式又は固定式の両方の結合又は関係を介して間接的に互いに対して固定又は結合された関係を指す。さらに、本発明の特徴及び利益が、例示される実施形態の参照によって示される。したがって、本発明は、明白に、単独で又は特徴の他の組合せで存在し得る特徴のいくつかの可能な非限定的な組合せを示すこのような例示的実施形態に限定されるべきではなく；本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。
【００２４】
特に規定されない限り、ここ及び本明細書中の他の箇所において表される全てのパーセンテージ及び量は、重量パーセンテージを指すことが理解されるべきである。示される量は、材料の有効重量に基づいている。本出願によれば、「約」という用語は、参照値の＋／−５％を意味する。本出願によれば、「を実質的に含まない」という用語は、参照値の合計を基準にして約０．１重量％未満を意味する。
【００２５】
本発明は、１つ又は複数のコーティングを、３次元基材の表面に塗布することによって形成される、３次元物体に存在する１つ又は複数の防汚性及び／又は抗菌性表面を有する物品に関する。本発明の物品を形成する基材は、少なくとも５分間の期間にわたって約２１０℃までの温度でその形状を保持し得る３次元物体であること以外は決して限定されない。物品の非限定的な例としては、建築用パネル、換気口、ドア、窓のカバー（例えば、ブラインド）、ならびに車、列車、又は家の他の表面などが挙げられる。限定はされないが、本出願は、建築用パネルとしての物品を指す。当然ながら、本出願の物品は、３次元物体としての建築用パネルに限定されない。
【００２６】
図１を参照すると、本発明の建築用パネル１００は、第２の主面１１２の反対側の第１の主面１１１を含み得る。建築用パネル１００は、第１の主面１１１と第２の主面１１２との間に延在し、それによって、建築用パネル１００の周囲を画定する側面１１３をさらに含み得る。
【００２７】
図４を参照すると、本発明は、内部空間に取り付けられる建築用パネル１００の１つ又は複数を含む天井システム１をさらに含んでいてもよく、それによって、内部空間は、天井懐空間３及び有効な部屋環境２を含む。天井懐空間３は、建築物内の機械的な管路（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｌｉｎｅ）（例えば、ＨＶＡＣ、配管など）のための空間を提供する。有効な空間２は、建築物の通常の目的の使用の際、建築物入居者のための空間を提供する（例えば、オフィスビルでは、有効な空間は、コンピュータ、照明器具などを含むオフィスによって占められるであろう）。取り付けられた状態で、建築用パネル１００の第１の主面１１１は、有効な部屋環境２に面し、建築用パネル１００の第２の主面１１２は、天井懐空間３に面する。
【００２８】
ここで、図１〜３を参照すると、本発明の建築用パネル１００は、第１の主面１１１から第２の主面１１２まで測定した際のパネル厚さｔ０を有し得る。パネル厚さｔ０は、約５ｍｍ〜約５０ｍｍの範囲であり得る（その間の全ての値及び部分範囲を含む）。建築用パネル１００は、約３０ｃｍ〜約１９０ｃｍの範囲の長さ（その間の全ての値及び部分範囲を含む）を有し得る。建築用パネル１００は、約１ｃｍ〜約１２１ｃｍの範囲の幅（その間の全ての値及び部分範囲を含む）を有し得る。
【００２９】
図２及び３を参照すると、建築用パネル１００は、下面１２２の反対側の上面１２１、及び上面１２１と下面１２２との間に延在し、それによって、基材１２０の周囲を画定する基材側面１２３を有する基材１２０を含み得る。基材１２０は、基材１２０の上面１２１から下面１２２まで延在する基材厚さｔ１を有し得る。基材厚さｔ１は、約５ｍｍ〜約５０ｍｍの範囲であり得る（その間の全ての値及び部分範囲を含む）。
【００３０】
基材１２０は、金属、プラスチック、セラミック、複合材料、又はそれらの組合せであり得る。ある実施形態において、金属基材は、アルミニウムパネル又は鋼パネル（亜鉛めっき鋼を含む）であり得る。ある実施形態によれば、金属基材は、鉄、鋼、アルミニウム、スズ、及びそれらの合金などの材料から選択され得る。基材１２０は、建築用パネル用途に好適な任意の好適な寸法を含み得る。基材は、建築用パネル用途に好適な任意の好適な寸法を含み得る。
【００３１】
建築用パネル１００は、下面１３２の反対側の上面１３１、及び上面１３１と下面１３２との間に延在し、それによって、第１のコーティング１３０の周囲を画定する第１のコーティング側面１３３を有する第１のコーティング１３０を含み得る。第１のコーティング１３０は、第１のコーティング１３０の上面１３１から下面１３２まで延在する第１のコーティング厚さｔ２を有し得る。第１のコーティング厚さｔ２は、約５０μｍ〜約１２０μｍの範囲であり得る（その間の全ての値及び部分範囲を含む）。
【００３２】
第１のコーティング１３０は、基材１２０の上面１２１に直接塗布され得る。具体的には、第１のコーティングの下面１３２は、基材１２０の上面１２１に接触し、それに結合され得る。他の実施形態において、基材１２０と第１のコーティング１３０（図示せず）との間に１つ又は複数の介在するコーティング又は層があってもよい。
【００３３】
第１のコーティング１３０は、少なくとも１つのポリマーバインダ及び任意選択的に１つ又は複数の添加剤を含む粉体コーティング（本明細書において「ポリマー粉体コーティング」としてさらに説明される）であり得る。第１のコーティング１３０は、本明細書において中間コーティングとも呼ばれ得る。第１のコーティング１３０は、第１のコーティング１３０の上面１３１から下面１３２に向かって延在し、それによって、第１のコーティング１３０上に間隙を生じる表面欠陥１３５（窪み、溝、細孔、亀裂、ピンホールなど）を含み得る。具体的には、表面欠陥１３５は、第１のコーティング１３０の上面１３１から下面１３２に向かって測定した際の第１のコーティング厚さｔ２の約１％〜約９９％の範囲の深さ（その間の全てのパーセンテージ及び部分範囲を含む）まで延在し得る。
【００３４】
建築用パネル１００は、下面１４２の反対側の上面１４１、及び上面１４１と下面１４２との間に延在し、それによって、第２のコーティング１４０の周囲を画定する第２のコーティング側面１４３を有する第２のコーティング１４０を含み得る。第２のコーティング１４０は、本明細書にさらに説明されるように、少なくとも１つのフッ素系界面活性剤及び／又はフルオロポリマー及び液体担体を含む液体系コーティングとして塗布され得る。第２のコーティング１４０は、本明細書において「上塗り」とも呼ばれ得る。
【００３５】
ここで、図２を参照すると、第２のコーティング１４０は、第１のコーティング１３０の上面１３１に直接塗布されて、連続した第２のコーティング１４０を形成し得る。具体的には、第２のコーティングの下面１４２は、第１のコーティング１３０の上面１３１に接触し、それに結合され得る。第１のコーティング１３０は、第２のコーティング１４０と基材１２０との間に中間コーティングを形成し得る。
【００３６】
第２のコーティング１４０は、本明細書にさらに説明されるように、第２のコーティング１４０の下面１４２の下方に、下面１４２を越えて延在し、それによって、第１のコーティング１３０の表面欠陥１３５によって生じる間隙を充填する充填部分１４５を含み得る。第２のコーティング１４０は、実質的に連続しており、それによって、建築用パネル１００上に実質的に連続した上塗りを形成し得る。第１のコーティング１３０の上の第２のコーティング１４０は、第１のコーティング１３０上に存在する表面欠陥１３５を少なくとも部分的に封止して、第１のコーティング１３０の上面１３１より比較的平滑な第１の主面１１１を提供し得る。この実施形態によれば、建築用パネル１００の第１の主面１１１は、第２のコーティング１４０の上面１４１を含む（そして、建築用パネル１００の第２の主面１１２は、基材１２０の下面１２２を含み得る）。
【００３７】
ここで、図３を参照すると、代替的な実施形態において、第２のコーティング１４０は、第１のコーティング１３０の上面１３１に直接塗布されて、不連続の第２のコーティング１４０を形成し得る。具体的には、第２のコーティングの下面１４２は、第１のコーティング１３０の上面１３１に接触し、それに結合され得、第１のコーティング１３０は、第２のコーティング１４０と基材１２０との間に部分的中間コーティングを形成し得る。「部分的中間コーティング」という用語は、不連続の第２のコーティング１４０の上面１４１ならびに第２のコーティング１４０の不連続性によって露出される第１のコーティング１３０の上面１３１の部分の両方を含む、建築用パネルの第１の主面１１１を指す。建築用パネル１００の第２の主面１１２は、基材１２０の下面１２２を含み得る。
【００３８】
第１のコーティング１３０の組成物に関して、第１のコーティング１３０は、バインダー組成物と架橋剤との高固形分混合物を含む粉体コーティング前駆体（本明細書において「前駆体」又は「前駆体混合物」と呼ばれる）から形成され得る。前駆体混合物は、高温で硬化されて、本明細書に説明される完全に硬化された粉体コーティングを形成し得る。本発明によれば、「硬化する」及び「架橋する」という用語は、同義的に使用され得る。ある実施形態において、前駆体混合物は、１００％の固形分を有し、溶媒を実質的に含まない。
【００３９】
バインダー組成物は、硬化中に架橋剤と反応して、完全に硬化されたポリマーマトリクス組成物を形成することが可能なポリマー樹脂であるポリマーバインダを含み得る。ある実施形態によれば、本発明のポリマー樹脂は、ガラス転移温度、分子量、官能性、溶融粘度、ならびに膜形成及び平滑化（ｌｅｖｅｌｉｎｇ）特性を含む特定の材料特性を有する。上述された材料特性を適切に考慮せずに、望ましくないポリマー樹脂を選択することは、得られる前駆体混合物が、不十分な貯蔵寿命及び処理中の不十分な流動特性を示すことがあり、得られる粉体コーティングが、不十分な膜形成特性を示して、コーティングを使用不可能にし得るため、粉体コーティングに適していない組成物をもたらし得る。
【００４０】
ポリマー樹脂は、室温を超える、好適には、少なくとも約２０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する少なくとも１つのポリマー組成物を含み得るべきである。ポリマー樹脂は、約４５℃〜約８０℃の範囲のＴｇを有し得る。ポリマー樹脂は、室温を超える、好適には、少なくとも約５０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する少なくとも１つのポリマー組成物を含み得るべきである。ポリマー樹脂は、約５０℃のＴｇを有し得る。ポリマー樹脂は、約６０℃のＴｇを有し得る。ポリマー樹脂は、約７０℃のＴｇを有し得る。ポリマー樹脂は、約９０℃〜約１５０℃の範囲の処理温度を有し得る。「処理温度」という用語は、ポリマー樹脂と架橋剤との間の架橋を開始させずに加熱され得る、ポリマー樹脂の温度を指す。
【００４１】
バインダー組成物は、本明細書に説明される硬化中に架橋剤と反応し、それによって、完全に硬化されたマトリクス組成物を形成し得るポリマー樹脂を含み得る。本発明のポリマー樹脂は、ガラス転移温度、分子量、官能性、溶融粘度、ならびに膜形成及び平滑化特性を含む特定の材料特性を有し得る。上述された材料特性を適切に考慮せずに、望ましくないポリマー樹脂を選択することは、得られる前駆体混合物が、不十分な貯蔵寿命及び処理中の不十分な流動特性を示すことがあり、得られる粉体コーティングが、不十分な膜形成特性を示して、コーティングを使用不可能にし得るため、粉体コーティングに適していない組成物をもたらし得る。
【００４２】
低過ぎるＴｇを有するポリマー樹脂を選択することは、混合物の貯蔵及び／又は輸送中の焼結及び凝集に抵抗することができず、それによって、前駆体混合物の貯蔵寿命を損なう前駆体混合物をもたらし得る。逆に、粉体コーティングは、高固形分を有するため、高過ぎるＴｇを有するポリマー樹脂を選択することは、処理中の十分な流動又は塗布後の平滑化特性を示さない前駆体混合物をもたらし、それによって、不均一に塗布された粉体コーティング組成物をもたらし得る。ポリマー樹脂のＴｇは、限定はされないが、本明細書に説明される、分子量、ポリマー骨格のタイプ、及び結晶化度を含むいくつかのパラメータの選択によって制御され得る。
【００４３】
ポリマー樹脂の流動特性は、溶融粘度によって測定される。高固形分（好適には、１００％の固形分、溶媒を含まない）で、低い溶融粘度を得ることは、処理中にポリマー樹脂の最大流れを確保するための考慮事項である。ポリマー樹脂が、混合及び硬化（本明細書に説明される）中に処理される際、ポリマー樹脂は、前駆体混合物中に存在する、架橋剤とも呼ばれる硬化剤と反応し始め、それによって、前駆体混合物が完全に硬化された粉体コーティングになる際、前駆体混合物の粘度の著しい増加を生じる。したがって、低い溶融粘度を示すポリマー樹脂を用いることは、前駆体混合物が、完全に硬化された粉体コーティングに達する架橋度に達する前に、前駆体混合物が、混合され、処理ユニット（本明細書に説明される）を通って流れるのに十分な時間があることを確実にするのに役立ち得る。ポリマー樹脂の溶融粘度は、本明細書に説明される、分子量、官能性、及びポリマー骨格のタイプを含むいくつかの要因の結果である。ポリマー樹脂及び全前駆体混合物の具体的な溶融粘度は、本明細書に説明される。
【００４４】
ポリマー樹脂は、約１，５００〜１５，０００の範囲の重量平均（Ｍｗ）分子量（その間の全ての部分範囲及び分子量を含む）を有する少なくとも１つのポリマー組成物を含み得る。ポリマー樹脂は、約１５，０００〜３０，０００の範囲の重量平均（Ｍｗ）（その間の全ての部分範囲及び分子量を含む）を有し得る。ポリマー樹脂の分子量は、粉体コーティングの柔軟性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）、衝撃強度、及び加工性（すなわち、溶融粘度）に影響を与え得る。より高い分子量（Ｍｗ）を有するポリマー樹脂は、より低い分子量（Ｍｗ）のポリマー樹脂と比較して、より高い溶融粘度を示し得る。
【００４５】
ポリマー樹脂は、約１，５００〜約１５，０００の範囲の分子量（Ｍｗ）を有し得、約１の多分散性を有する（その間の全ての部分範囲及び分子量を含む）。多分散性は、ポリマー組成物の数平均（Ｍｎ）分子量に対する重量平均（Ｍｗ）分子量の比率である。約１の多分散性を有することは、得られる粉体コーティングの物理的特性（すなわち、柔軟性、衝撃強度）が、処理中に前駆体混合物の所望の低い溶融粘度を犠牲にせずに最大化されることを確実にし得る。低い溶融粘度は、本発明のある実施形態に係る粉体コーティングに必要とされ得るように、高固形分（好適には無溶媒）で前駆体混合物を処理する場合に好適である。
【００４６】
本発明の粉体コーティングを形成する３次元の架橋ポリマー網目構造の形成は、ポリマー樹脂が、架橋剤上に存在する官能基と反応するために利用可能な平均して少なくとも２つの官能基を有するポリマーを含むことを必要とし得る。ある実施形態において、ポリマー樹脂は、２〜１０個の官能基の範囲の、官能基の平均数を有し得る。ある実施形態において、ポリマー樹脂は、直鎖状又は分枝鎖状の骨格を有し得、官能基の配置は、ポリマー樹脂の骨格のタイプに応じて決まる。ある実施形態において、ポリマー樹脂は、ポリマーの末端に位置する２〜４つの官能基を有する直鎖状ポリマーである。ポリマー樹脂の官能基は、ヒドロキシル基、カルボン酸基、イソシアネート基、エポキシ基、アクリル基及びそれらの組合せから選択され得る。ある実施形態において、ポリマーバインダの官能基は、本明細書に説明されるように、一時的にブロックされ得る。
【００４７】
本発明のある実施形態によれば、ポリマー樹脂は、エステル基、ウレタン基、炭酸基、エポキシ基及びそれらの組合せから選択される部分を有する骨格を有するポリマーを含み得る。
【００４８】
ポリマー樹脂及び架橋剤は、ある架橋密度を有するポリマーマトリクスを形成するように、硬化中に反応する。架橋ポリマーマトリクスの架橋密度は、架橋ポリマーマトリクスのガラス転移温度（約１５０℃〜約３００℃の範囲であり得る）（その間の全ての温度及び部分範囲を含む）によって反映され得る。
【００４９】
バインダー組成物は、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、及びポリエステル−ウレタンアクリレート樹脂から選択されるポリマー樹脂を含み得る。好適なポリエステル樹脂は、ヒドロキシル官能性（ＯＨ）又はカルボキシル官能性（ＣＯＯＨ）であり得る。ポリエステル樹脂は、ポリカルボン酸及びポリオールの反応生成物であり得る。本発明の趣旨では、ポリカルボン酸という用語は、少なくとも２つのカルボン酸基を有する化合物を含む。本発明の趣旨では、ポリオールという用語は、少なくとも２つのヒドロキシル基を有する化合物を含む。ヒドロキシル官能性ポリエステルの場合、ポリオールは、ポリカルボン酸に対して、２：１〜６：１の範囲のＯＨ：ＣＯＯＨの化学量論的過剰量で存在する。過剰なポリオールは、過剰なヒドロキシル基を、エステル化反応中に消費されないままにしながら、全ての遊離カルボン酸基が消費されることを確実にする。ヒドロキシル基は、ポリエステルの末端に存在し得る。カルボキシル官能性ポリエステルの場合、ポリカルボン酸は、ポリオールに対して、２：１〜６：１の範囲のＣＯＯＨ：ＯＨの化学量論的過剰量で存在する。過剰なポリカルボン酸は、過剰なカルボン酸基を、エステル化反応中に消費されないままにしながら、全ての遊離ヒドロキシル基が消費されることを確実にする。カルボン酸基は、ポリエステルの末端に存在し得る。
【００５０】
ポリエステル樹脂を形成するためのヒドロキシル官能性及びカルボキシル官能性化合物の縮合反応は、触媒によって補助され得る。ある非限定的な実施形態において、触媒は、Ｎ−メチルイミダゾール、ジアザビシクロ［２，２，２］オクタン、ジアザビシクロ［５，４，０］ウンデカ−７−エン及びペンタメチルジエチレントリアミン及びそれらの混合物から選択され得る。好適なエステル化触媒の他の例としては、ｏ−チタン酸テトラブチル、オクタン酸第一スズ（ｓｔａｎｎｏｕｓ  ｏｃｔｏａｔｅ）、ｐ−トルエンスルホン酸、及びそれらの組合せが挙げられる。
【００５１】
非限定的な実施形態において、ポリオールは、ジオール、トリオール、又は４〜８つのヒドロキシル基を有するより高い官能性のポリオール（例えばテトロール）であり得る。ある実施形態において、ポリオールは、芳香族、脂環式、脂肪族、又はそれらの組合せであり得る。ある実施形態において、カルボキシル官能性化合物は、ジカルボン酸、トリカルボン酸、４〜８つのカルボン酸基を有するより高い官能性のポリカルボン酸、又はそれらの組合せである。ある実施形態において、ポリカルボン酸は、脂肪族、脂環式、芳香族、又はそれらの組合せであり得る。
【００５２】
ポリオールの非限定的な例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール及びネオペンチルグリコールなどのアルキレングリコール；水素化ビスフェノールＡ；シクロヘキサンジオール；１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、及び２−エチル−２−ブチル−１，３−プロパンジオールを含むプロパンジオール；１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、及び２−エチル−１，４−ブタンジオールを含むブタンジオール；トリメチルペンタンジオール及び２−メチルペンタンジオールを含むペンタンジオール；シクロヘキサンジメタノール；１，６−ヘキサンジオールを含むヘキサンジオール；ヒドロキシ−アルキル化ビスフェノール；ポリエーテルグリコール、例えば、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコールから選択されるジオールが挙げられる。ある実施形態において、ポリオールは、トリオール、又はトリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ジ−ペンタエリトリトール、トリメチロールエタン、トリメチロールブタン、ジメチロールシクロヘキサン、グリセロールなどから選択されるより高級のポリオールであり得る。
【００５３】
ポリカルボン酸の非限定的な例としては、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、グルタル酸、デカン酸、ドデカン酸、フタル酸、イソフタル酸、５−ｔｅｒｔ−ブチルイソフタル酸、テトラヒドロフタル酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、ジメチルテレフタレート、２，５−フランジカルボン酸、２，３−フランジカルボン酸、２，４−フランジカルボン酸、３，４−フランジカルボン酸、２，３，５−フラントリカルボン酸、２，３，４，５−フランテトラカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、及びそれらの無水物、ならびにそれらの混合物から選択されるジカルボン酸が挙げられる。ある実施形態において、ポリカルボン酸は、トリメリット酸などのトリカルボン酸及びそれらの無水物から選択され得る。
【００５４】
粉体コーティング組成物用のポリウレタン樹脂の非限定的な例は、例えば、米国特許第４，４０４，３２０号明細書、及び米国特許第４，２４６，３８０号明細書に開示されている。好適なポリエステル−ウレタンアクリレートは、例えば、米国特許第６，２８４，３２１号明細書に開示されている。粉体コーティング組成物に好適なエポキシ化合物は、例えば、米国特許第５，７３２，０５２号明細書に開示されている。
【００５５】
ポリエステル樹脂を作製するのに使用される反応剤の具体的なタイプ及び量は、ポリマー樹脂の溶融粘度、結晶化度、及びＴｇに影響を与え得る。具体的には、芳香族及び／又は脂環式モノマーは、高Ｔｇポリマーをもたらし、長鎖脂肪族モノマーは、より低いＴｇのポリマーをもたらす。例えば、テレフタル酸／イソフタル酸に由来する骨格中にかなりのレベルのエステル基を有するポリエステル樹脂が、ある量のテレフタル酸／イソフタル酸を、アジピン酸で置き換え、それによって、ポリエステル樹脂をより柔軟にし、より低い温度でより流動しやすくすることによって低下されるそのＴｇを有し得る。しかしながら、過剰な量のアジピン酸で置き換えると、粉体コーティング配合物に使用するには低過ぎるＴｇを有するポリエステルをもたらすことになる。
【００５６】
非限定的な実施形態において、ポリマー樹脂は、１００％の固形分を有し得（すなわち、溶媒を含まない）、２００℃で２，０００ｍＰａ／秒〜５，０００ｍＰａ／秒の範囲の溶融粘度（その間の全ての部分範囲及び整数を含む）を有する。非限定的な実施形態において、ポリマー樹脂は、約５０℃〜約７０℃の範囲のＴｇを有し得る。ある実施形態において、ポリマー樹脂は、ヒドロキシル官能性であり得、約４０〜約３００の範囲のヒドロキシル価を有し得る。好適なヒドロキシル官能性ポリマー樹脂の非限定的な例としては、市販のポリマック（Ｐｏｌｙｍａｃ）３１１０及び／又はルコート（Ｒｕｃｏｔｅ）１０２などのヒドロキシル官能性ポリエステル樹脂が挙げられる。ある実施形態において、ポリマー樹脂は、カルボキシル官能性であり得、３０〜５０の範囲の酸価を有し得る。
【００５７】
本発明のある実施形態によれば、架橋剤は、少なくとも２つの官能基を有する少なくとも１つの低分子量化合物を含む。架橋剤は、２〜６つの官能基を含み得る。代替的な実施形態において、架橋剤は、２〜４つの官能基を含み得る。架橋剤の官能基は、ヒドロキシル基、カルボン酸基、イソシアネート基、エポキシ基、及びそれらの組合せから選択され得る。
【００５８】
ある非限定的な実施形態において、好適な架橋剤は、上記のポリオール化合物、ポリカルボン酸化合物、ならびにポリイソシアネート化合物及びエポキシ官能性化合物、例えば、グリシジル官能性アクリルコポリマーを含み得る。ある実施形態において、架橋剤の官能基は、本明細書に説明されるように、一時的にブロックされ、それによって、貯蔵及び輸送中の前駆体混合物の貯蔵寿命を増加させ得る。具体的な官能基は、得られる粉体コーティングの所望の組成に応じて決まる。
【００５９】
架橋剤の具体的な選択は、ポリマー樹脂のタイプ及び所望の最終的なマトリクス組成物に応じて決まる。例えば、ヒドロキシル官能性ポリエステルは、ポリカルボン酸架橋剤を用いて硬化され、それによって、ポリマー樹脂及び架橋剤の両方における全ての官能基がエステル化架橋反応中に確実に消費されるように、架橋剤に対するポリエステル樹脂のＯＨ：ＣＯＯＨ化学量論比が約１：１である３次元ポリエステルマトリクスをもたらし得る。
【００６０】
あるいは、ヒドロキシル官能性ポリエステルは、ポリイソシアネート架橋剤を用いて硬化され、それによって、ポリエステル−ポリウレタンマトリクスをもたらし得る。ポリマー樹脂及び架橋剤の両方における全ての官能基がウレタン形成架橋反応中に確実に消費されるように、ポリイソシアネート架橋剤に対するポリエステル樹脂のＯＨ：ＮＣＯ比は、本質的に１：１である。本発明の趣旨では、ポリイソシアネートという用語は、ジイソシアネート、イソシアヌレート、ビウレット、イソシアヌレートアロファネートなどの、少なくとも２つのイソシアネート官能基を有するイソシアネート官能性化合物を指す。好適な実施形態において、ポリマー樹脂は、ポリエステル−ポリウレタン樹脂である。
【００６１】
本発明のポリイソシアネートは、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ：ｉｓｏｐｈｏｒｏｎｅ  ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）、４，４’−ジシクロヘキシルメタン−ジイソシアネート、及びトリメチル−ヘキサメチレン−ジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、オクタデシレンジイソシアネート及び１，４シクロへキシレンジイソシアネート．トルエンジイソシアネート；メチレンジフェニルイソシアネート；テトラメチルキシレンジイソシアネート、及びそれらのイソシアヌレート、ビウレット、アロファネート、ならびにそれらの混合物、ならびにそれらの付加物、イソシアヌレート、ビウレット、及びアロファネートなどの化合物から選択され得る。一実施形態において、ポリイソシアネートは、ＩＰＤＩを含む。
【００６２】
本発明のある実施形態によれば、架橋剤上に存在する遊離イソシアネート基のそれぞれは、ヒドロキシル基及びイソシアネート基の早過ぎる反応が、最終的な硬化の前に確実に起こらないようにするために、ブロッキング剤で一時的にブロックされ、それによって、貯蔵及び輸送中の前駆体混合物の貯蔵寿命を延長し得る。好適なブロッキング剤としては、例えば、イソプロパノール又はｔｅｒｔ−ブタノールなどの第二級又は第三級アルコール；マロン酸ジアルキルエステル、アセチルアセトン、及びアセト酢酸アルキルエステルなどのＣ−Ｈ酸性化合物、ホルムアルドキシム、アセトアルドキシム、メチルエチルケトンオキシム、シクロヘキサノンオキシム、アセトフェノンオキシム、ベンゾフェノンオキシム又はジエチルグリオキシムなどのオキシム、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタムなどのラクタム、フェノール、ｏ−メチルフェノールなどのフェノール；Ｎ−メチルアセトアミドなどのＮ−アルキルアミド、フタルイミドなどのイミド、ジイソプロピルアミンなどの第二級アミン、イミダゾール、ピラゾール、及び１，２，４−トリアゾールが挙げられる。好適な実施形態において、架橋剤は、ε−カプロラクタムブロックＩＰＤＩである。
【００６３】
ブロッキング剤は、架橋剤上に存在する全ての遊離イソシアネート基が一時的に確実にブロックされるように、遊離イソシアネート基に対して、約１：１の化学量論比で用いられ得る。ブロッキング剤は、イソシアネート基が、室温で水分又は架橋剤と早期に反応するのを防ぐが、１７０℃以下の高温でイソシアネート基からデブロックし（ｄｅｂｌｏｃｋ）、それによって、遊離イソシアネート基を、架橋剤と反応させ、完全に硬化されたマトリクスを形成させる。
【００６４】
他の実施形態において、ブロックポリイソシアネートは、ウレトジオン（ｕｒｅｔｄｉｏｎｅ）修飾ポリイソシアネートの形態であり得る。ウレトジオン修飾ポリイソシアネートは、２つの遊離イソシアネート基ならびに２つの内部でブロックされたイソシアネート基を含有する。イソシアネート基の内部のブロックは、ε−カプロラクタムなどの外部のブロッキング剤を必要とせずに行われる。高温で、ウレトジオン環は、破壊され、２つの内部でブロックされたイソシアネート基が、ウレタン形成反応において、ヒドロキシル基などのイソシアネート反応性基と反応するのに利用可能になる。本発明によれば、ウレトジオンブロックポリイソシアネートは、ＩＰＤＩなどの上記のポリイソシアネート化合物から形成され得る。デブロッキングの後、ジイソシアネートをベースとするウレトジオンは、４つのイソシアネート基の同等物を含有することになる。
【００６５】
ある実施形態において、ヒドロキシル基とイソシアネート基との間のウレタン形成反応を補助するために、触媒が加えられ得る。触媒は、ジブチルスズジラウレートもしくはオクタン酸スズ（ｔｉｎ  ｏｃｔｏａｔｅ）などの有機金属触媒、又はトリエチルアミン、ピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノシクロヘキサン、もしくは１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタンなどの第三級アミンから選択され得る。他の触媒が、金属イオンジアクリルヨウ素塩から選択され得る。触媒は、前駆体混合物の総重量を基準にして、約０．００１重量％〜約１重量％の範囲の量で存在し得る。この範囲は、前駆体混合物の総重量を基準にして、０．００２、０．００５、０．０１、０．０２、０．０５、０．１、０．２、０．５、及び０．８重量％などの、その間の全ての特定の値及び部分範囲を含む。
【００６６】
ポリマー樹脂は、イソシアネート末端ウレタン−ポリエステルプレポリマーであり得る。プレポリマーは、ヒドロキシル末端ポリエステル樹脂に対する化学量論的過剰量のポリイソシアネートの反応生成物であり得、ＮＣＯ：ＯＨ比は、２：１〜６：１の範囲である。過剰なイソシアネートは、遊離イソシアネート基をプレポリマー上に確実に残しながら、全ての遊離ヒドロキシル基が、ポリウレタンプレポリマーの形成中に消費されるのを確実にする。プレポリマーの形成後に残っているいかなる過剰なポリイソシアネートも、低圧減圧によって取り除かれ得る。プレポリマー上に存在する全ての遊離イソシアネート基が一時的に確実にブロックされるように、約１：１の、遊離イソシアネートに対するブロッキング剤の化学量論比で、プレポリマー上に存在する遊離イソシアネート基は、上述されたイソシアネートブロッキング剤でブロックされ得る。次に、ブロックイソシアネート末端ポリエステルプレポリマーは、ポリオール架橋剤と混合されて、貯蔵安定性の前駆体混合物を形成し得る。ポリオール架橋剤は、ポリエステル樹脂の形成に関して列挙される同じ低分子量ポリオール化合物を含む。
【００６７】
ある実施形態において、カルボキシル官能性ポリエステル樹脂は、ポリオール架橋剤を用いて硬化され、それによって、ポリエステルマトリクスをもたらし得る。カルボキシル官能性ポリエステル樹脂上に存在する遊離カルボキシル基は、約１：１のＣＯＯＨ：ＯＨの化学量論比で、架橋剤上に存在するヒドロキシル基に対して存在し、それによって、ポリエステル樹脂及び架橋剤の両方に存在する全ての官能基が、エステル化架橋反応中に消費されるのを確実にし得る。ポリオール架橋剤は、ポリエステル樹脂の形成に関して列挙される同じ低分子量ポリオール化合物を含む。
【００６８】
カルボキシル官能性ポリエステル樹脂はまた、エポキシ官能性化合物を用いて硬化され得る。ある非限定的な実施形態において、エポキシ官能性化合物は、飽和又は不飽和、脂肪族、脂環式、芳香族又は複素環式であり得るエポキシ樹脂を含み得る。
【００６９】
本発明に使用するのに好適なエポキシ樹脂の例としては、多価化合物のポリグリシジルエーテル、臭素化エポキシ、エポキシノボラック又は同様のポリヒドロキシフェノール樹脂、グリコール又はポリグリコールのポリグリシジルエーテル、及びポリカルボン酸のポリグリシジルエステルが挙げられる。好適には、エポキシ樹脂は、多価フェノールのポリグリシジルエーテルである。多価フェノールのポリグリシジルエーテルは、例えば、アルカリの存在下で、エピハロヒドリンを、多価フェノールと反応させることによって生成され得る。好適な多価フェノールの例としては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノール−Ａ；２，２−ビス（４−ヒドロキシ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン；１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）イソブタン；２，２−ビス（４−ヒドロキシ第三級ブチルフェニル）プロパン；ビス（２−ヒドロキシナフチル）メタン；１，５−ジヒドロキシナフタレン；１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−アルキルフェニル）エタンなどが挙げられる。
【００７０】
バインダー組成物は、水分含量を除いて、揮発性溶媒を実質的に含まなくてもよい。本発明の趣旨では、「を実質的に含まない」という用語は、参照される要素の総重量を基準にして、０．１重量％未満を意味する。非限定的な例において、溶媒を実質的に含まない、バインダーと、架橋剤と、充填剤との混合物は、混合物の総重量を基準にして、０．０５重量％未満、好適には、０．０１重量％未満の量の溶媒を含む。好適な実施形態によれば、本発明のバインダー組成物は、１００％の固形分を有し、溶媒（揮発性有機溶媒を含む）を含まない。さらに、本発明のさらなる実施形態によれば、バインダー組成物は、フルオロ修飾ポリウレタン及びフルオロポリマー、例えば、ＰＶＤＦ、又はＰＴＦＥなどの、フッ化炭素基を含むポリマー樹脂を実質的に含まない。言い換えると、本発明のバインダー組成物を構成するポリマー樹脂は、フッ化炭素基を実質的に含まない。
【００７１】
粉体コーティングは、添加剤、充填剤、コーティング性能向上剤（ｃｏａｔｉｎｇ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｅｎｈａｎｃｅｒ）をさらに含み得る。このような充填剤及び添加剤は、限定はされないが、不活性充填剤、酸化防止剤、安定剤、顔料、強化剤、強化ポリマー、潤滑剤、抗菌性添加剤（例えば、殺真菌剤）、脱気剤、界面活性剤、流動添加剤（ｆｌｏｗ  ａｄｄｉｔｉｖｅ）、分散剤、チキソトロープ剤、接着促進剤、光安定剤、難燃剤、腐蝕防止剤、阻害剤、レベリング剤、へこみ防止剤、及びそれらの混合物を含み得る。ある実施形態において、殺真菌剤は、粉体コーティング組成物の総重量を基準にして、約６重量％〜約１０重量％の範囲の量で存在し得る。非限定的な例において、殺真菌剤は、ホウ酸亜鉛、２−（−４−チアゾリル）ベンズイミダゾールを含み得る。
【００７２】
本発明によれば、抗菌性添加剤を含む粉体コーティングは、抗菌性コーティング又は抗菌性粉体コーティングと呼ばれ得る。「抗菌性」という用語は、真菌（例えば、白カビ、カビ）及び／又は細菌増殖に対する抵抗性を示すコーティングを指す。本発明の抗菌性コーティングは、防汚性界面活性剤を含むか又は、任意選択的に、防汚性界面活性剤を含まない粉体コーティングであり得る。
【００７３】
抗菌性コーティングは、基材の表面に１つに直接塗布され得る。具体的には、抗菌性コーティングは、基材の露出面に接触し、それに結合され得る。他の実施形態において、基材表面と抗菌性コーティングとの間に１つ又は複数の介在するコーティング又は層があってもよい。
【００７４】
抗菌性コーティングは、約４０μｍ〜約１２０μｍの範囲のコーティング厚さ（その間の全ての厚さ及び部分範囲を含む）で、基材の１つ又は複数の表面上に存在し得る。抗菌性コーティングは、約１３０ｇ／ｍ２〜約３４０ｇ／ｍ２の範囲のコーティング厚さ（その間の全ての量及び部分範囲を含む）で、基材の１つ又は複数の表面上に存在し得る。
【００７５】
抗菌性コーティングは、架橋ポリマー全体に分散された抗菌性添加剤を含み得る。抗菌性コーティングは、１つ又は複数の顔料をさらに含み得る。抗菌性コーティングは、１つ又は複数の他の添加剤及び／又は充填剤をさらに含み得る。架橋ポリマーは、粉体コーティング前駆体（「前駆体」とも呼ばれる）から形成され得る。前駆体は、本明細書にさらに説明されるように、ポリマー樹脂及び架橋剤の高固形分混合物を含み得る。架橋ポリマーは、本明細書にさらに説明されるように、抗菌性添加剤、顔料、充填剤、及び／又は他の添加剤が、全体に分散された３次元ポリマーマトリクスを形成する。
【００７６】
本発明の抗菌性添加剤は、第１の成分と第２の成分とのブレンドを含む。第１の成分は、一般に、金属ホウ酸塩を含み、第２の成分は、ベンズイミダゾール化合物を含む。
本発明によれば、第１の成分の金属ホウ酸塩は、塩基性、二塩基性、三塩基性及び多塩基性金属ホウ酸塩に対応する化合物、及びそれらの混合物を指す。例えば、「ホウ酸亜鉛」は、ホウ酸亜鉛（ＺｎＢ４Ｏ７）、対応する塩基性ホウ酸亜鉛のいずれか（構造Ｚｎ（ＯＨ）．Ｂ４Ｏ７の一塩基性ホウ酸亜鉛、構造２Ｚｎ（ＯＨ）２．Ｂ４Ｏ７の二塩基性ホウ酸亜鉛、構造３Ｚｎ（ＯＨ）３．Ｂ４Ｏ７の三塩基性ホウ酸亜鉛など）、及びそれらの混合物からなる一連の化合物を指す。別の例として、「ホウ酸銅」は、ホウ酸銅（ＣｕＢ４Ｏ７）、その対応する塩基性ホウ酸銅のいずれか（構造Ｃｕ（ＯＨ）．Ｂ４Ｏ７の一塩基性ホウ酸銅、構造２Ｃｕ（ＯＨ）２．Ｂ４Ｏ７の二塩基性ホウ酸銅、構造３Ｃｕ（ＯＨ）３．Ｂ４Ｏ７の三塩基性ホウ酸銅など）、及びそれらの混合物からなる群から選択される一連の化合物を指す。金属ホウ酸塩は、２種以上の金属を含み得る。好適な実施形態において、金属ホウ酸塩は、ホウ酸亜鉛である。
【００７７】
第２の成分のベンズイミダゾール化合物は、式Ｉ：
【００７８】
【化１】
2019527255.tif 000003
【００７９】
の構造で表される化合物を指す。
式中、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６が、Ｈ、ハロゲン原子（例えば、Ｂｒ、Ｉ、Ｃｌ）、及びＣ１〜Ｃ６鎖から選択され得る。Ｒ２が、チアゾリル基などの硫黄含有複素環化合物から選択され得る。ベンズイミダゾール化合物は、４−チアゾリル基であるＲ２基を有し得る。ベンズイミダゾール化合物は、水素原子である、Ｒ１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びＲ６基を有し得る。好適な実施形態において、ベンズイミダゾール化合物は、式ＩＩ：
【００８０】
【化２】
2019527255.tif 000004
【００８１】
の構造を有する２−（４−チアゾリル）ベンズイミダゾールである。
ある実施形態において、本発明のベンズイミダゾール化合物は、カルボニル基を実質的に含まなくてもよい。
【００８２】
第１の成分及び第２の成分は、約７５：１〜約１０：１の範囲（その間の全ての比率及び部分範囲を含む）の第１の成分（金属ホウ酸塩）と第２の成分（ベンズイミダゾール化合物）との間の重量比をもたらし、抗菌性添加剤中で存在し得る。ある実施形態において、第１の成分及び第２の成分は、約７０：１〜約３０：１の範囲の重量比（その間の全ての比率及び部分範囲を含む）で存在し得る。好適な実施形態において、第１の成分及び第２の成分は、約７０：１〜約４０：１の範囲の重量比（その間の全ての比率及び部分範囲を含む）で存在し得る。第１の成分及び第２の成分は、約７０：１の重量比で存在し得る。
【００８３】
本発明の抗菌性添加剤は、カルバメート基を含む化合物を実質的に含まなくてもよい。ある実施形態において、本発明の抗菌性添加剤は、ハロゲン原子を含む化合物を実質的に含まなくてもよい。
【００８４】
金属ホウ酸塩（具体的にはホウ酸亜鉛）と硫黄含有ベンズイミダゾール化合物との組合せが、得られるコーティングに対する抗菌活性の相乗効果の改善を提供することが意外にも発見された。具体的には、金属ホウ酸塩と硫黄含有ベンズイミダゾールとの組合せは、全コーティングにおける減少した量の抗菌性添加剤で、得られるコーティングに対する十分過ぎる程の抗菌性を提供する。具体的には、抗菌性添加剤は、抗菌性コーティングの総重量を基準にして、約１０重量％以下の範囲の量で、全抗菌性コーティング中に存在し得る。好適な実施形態において、抗菌性添加剤は、抗菌性コーティングの総重量を基準にして、約６重量％〜約１０重量％の範囲の量（その間の全ての量及び部分範囲を含む）で、全抗菌性コーティング中に存在し得る。より少ない抗菌性添加剤が、全コーティング中で必要とされるため、得られる抗菌性コーティングは、より低いコストで製造することができる。
【００８５】
抗菌性添加剤はまた、重量部で表される量で存在してもよく、それによって、抗菌性添加剤は、全抗菌性コーティング組成物の１００重量部を基準にして、約６〜約１０重量部の範囲の量（その間の全ての重量部及び部分範囲を含む）で存在する。
【００８６】
前駆体組成物は、バインダー中に存在する官能基と反応することが可能な官能基をさらに含むアクリルコポリマーなどの強化ポリマーをさらに含み得る。非限定的な例において、強化ポリマーは、グリシジル官能性アクリルポリマーを含み得る。上述されるように、グリシジル基は、カルボン酸基と反応することが可能である。
【００８７】
さらに他の添加剤としては、例えば、酸化クロム、クロム、酸化亜鉛、酸化銅、銅、ニッケル、チタン、ステンレス鋼、アルミニウム、二酸化チタン、酸化スズ、鉄、酸化鉄などの、金属及び金属酸化物が挙げられる。このような金属は、例えば、耐摩耗性充填剤、相溶化剤として、又は顔料として機能し得る。顔料は、二酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、又はそれらの組合せなどの化合物をさらに含み得る。本発明のある実施形態において、顔料は、１８０ｎｍ〜２２０ｎｍの範囲の平均粒径を有してもよく；好適な実施形態において、顔料は、約２００ｎｍの平均粒径を有する。ある実施形態において、本発明に係る粉体コーティングは、約１５重量％〜約３０重量％の顔料を含み得る。ある実施形態によれば、本発明に係る粉体コーティングは、約２０重量％の二酸化チタンを含み得る。
【００８８】
本発明のある実施形態において、顔料は、約０．２ミクロン（μｍ）〜約５μｍの範囲の平均粒径（その間の全てのサイズ及び部分範囲を含む）を有し得る。抗菌性コーティングは、抗菌性コーティングの総重量を基準にして、約２０重量％〜約５０重量％の範囲の量（その間の全ての量及び部分範囲を含む）で、顔料を含み得る。ある実施形態において、顔料は、前駆体及び／又は他の添加剤及び充填剤と混合される前に、抗菌性添加剤で前処理され得る。
【００８９】
金属ホウ酸塩と硫黄含有ベンズイミダゾール化合物との間の予想外の相乗効果の別の利益は、抗菌性組成物及び前駆体（ならびに他の添加剤及び充填剤）が、約１００％の固形分で、すなわち、溶媒を実質的に含まずに、基材に塗布され得ることである。抗菌性コーティングを塗布するための溶媒を必要とせずに、抗菌性コーティングは、粉体コーティングとして好適であり得る。
【００９０】
本発明の粉体コーティングは、界面活性剤を含み得る。本発明に係る界面活性剤は、本明細書に説明される最終的な処理及び硬化の前に、界面活性剤組成物中で前駆体混合物に加えられ得る。フッ素系界面活性剤は、非イオン性又はイオン性であり得る。イオン性フッ素系界面活性剤の非限定的な例としては、カチオン性フッ素系界面活性剤及びアニオン性フッ素系界面活性剤が挙げられる。好適な実施形態において、粉体コーティングのフッ素系界面活性剤は、アニオン性であり得る。
【００９１】
本発明に係る界面活性剤組成物は、溶媒又は液体担体を実質的に含まない−好適には、１００％の固形分を有し、溶媒又は液体担体（揮発性有機溶媒及び／又は水を含む）を実質的に含まない。界面活性剤組成物は、室温で粉体形状である。界面活性剤組成物は、少なくとも１つのフッ素系界面活性剤を含む。他の実施形態において、本発明に係る界面活性剤組成物は、本明細書においてより詳細に説明されるように、液体担体と混合されたアニオン性フッ素系界面活性剤を含む液体系界面活性剤であり得る。
【００９２】
アニオン性フッ素系界面活性剤は、約５０℃〜約７０℃の範囲の溶融温度を有し得る。本発明のアニオン性フッ素系界面活性剤は、約１〜約６の範囲（その間の全ての値及び部分範囲を含む）の低いｐＨ値を有する。アニオン性フッ素系界面活性剤のアニオン性部分は、サルフェート、スルホネート、ホスフェート、又はカルボキシレート部分から選択され得、ここで、好適なのはホスフェート部分である。アニオン性フッ素系界面活性剤の非限定的な例としては、下式：
式Ｉ：（Ｒｆ１ＡＯ）Ｐ（Ｏ）（Ｏ−Ｍ＋）２
式ＩＩ：（Ｒｆ１ＡＯ）２Ｐ（Ｏ）（Ｏ−Ｍ＋）
の少なくとも１つが挙げられ、式中、Ｒｆ１が、１、２又は３個のエーテル酸素原子で任意選択的に介在され得る、Ｃ１〜Ｃ１６直鎖状又は分枝鎖状パーフルオロアルキルである。
【００９３】
Ａが、（ＣＨ２ＣＦ２）ｍ（ＣＨ２）ｎ；（ＣＨ２）ｏＳＯ２Ｎ（ＣＨ３）（ＣＨ２）ｐ；Ｏ（ＣＦ２）ｑ（ＣＨ２）ｒ；又はＯＣＨＦＣＦ２ＯＥから選択され；
ｍが、０〜４であり；
ｎ、ｏ、ｐ、及びｒがそれぞれ、独立して、２〜２０であり；
ｑが２であり；
Ｅが、酸素、硫黄、又は窒素原子で任意選択的に介在されるＣ２〜Ｃ２０直鎖状又は分枝鎖状アルキル基；環状アルキル基、又はＣ６〜Ｃ１０アリール基であり；
Ｍが、第Ｉ族金属又はアンモニウムカチオン（ＮＨｘ（Ｒ２）ｙ）＋であり、ここで、Ｒ２がＣ１〜Ｃ４アルキルであり；ｘが１〜４であり；ｙが０〜３であり；ｘ＋ｙが４である。
【００９４】
好適な実施形態において、フッ素系界面活性剤は、式ＩＩＩ：
式ＩＩＩ：（Ｒｆ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）Ｐ（Ｏ）（ＯＮＨ４）２
のアニオン性フッ素系界面活性剤からなり得、式中、Ｒｆ２が、式：Ｆ［ＣＦ２−ＣＦ２］３〜８で表されるＣ４〜Ｃ８パーフルオロアルキル基である。好適な実施形態において、フッ素系界面活性剤は、無溶媒アニオン性フッ素系界面活性剤である。好適なアニオン性フッ素系界面活性剤は、市販されている。
【００９５】
ある実施形態によれば、フッ素系界面活性剤は、粉体コーティングの総重量を基準にして、約０．０５重量％〜約４重量％の範囲の量で存在し得る。好適な実施形態において、フッ素系界面活性剤は、粉体コーティングの総重量を基準にして、約０．７重量％〜３重量％の範囲の量で存在し得る。ある実施形態において、フッ素系界面活性剤は、粉体コーティングの総重量を基準にして、約１．５重量％〜３重量％、あるいは約０．１重量％〜０．３重量％の範囲の量で存在し得る。ある実施形態によれば、フッ素系界面活性剤は、顔料の総重量を基準にして、１０重量％〜２５重量％の範囲の量（その間の全ての部分範囲及び整数を含む）で存在し得る。
【００９６】
顔料、例えば、二酸化チタンは、前駆体混合物に加えられる前に、界面活性剤組成物で前処理され得る。好適な実施形態において、顔料は、以下の工程にしたがって、アニオン性フッ素系界面活性剤で前処理される：本発明のアニオン性フッ素系界面活性剤組成物を、５０℃〜７０℃の範囲（その間の全ての整数及び部分範囲を含む）であり得る高温に加熱して、アニオン性フッ素系界面活性剤を溶融させた後、酸化チタンを加える。次に、アニオン性フッ素系界面活性剤及び顔料を混合し、それによって、前処理された二酸化チタン顔料を生成する。ある実施形態において、高温は、５５℃であり得る。前処理された顔料は、室温に冷まし、その後、バインダー及び架橋剤と混合して、本明細書に説明される前駆体混合物を形成することができる。好適な実施形態において、顔料は、式ＩＩＩのアニオン性フッ素系界面活性剤で前処理される二酸化チタンである。コーティング組成物の他の成分が加えられて、コーティング組成物混合物を生成する前に、顔料をフッ素系界面活性剤で前処理することは、コーティング組成物におけるフッ素系界面活性剤の均一な分散を確実にすることが分かった。
【００９７】
第１のコーティング１３０は、まず、バインダー、架橋剤、及び添加剤（抗菌性コーティングの場合、抗菌性添加剤を含む）、及び充填剤を一緒に混合して、前駆体混合物を形成することによって形成され得る。前駆体混合物は、所定の期間にわたって乾式ブレンダーによって室温で軽く混合され、それによって、前駆体混合物におけるバインダー、架橋剤、及び添加剤／充填剤の均一な分配を生じ得る。乾式混合の後、前駆体混合物は、本明細書の説明にしたがって、溶融混合され、ペレット化され得る。
【００９８】
次に、前駆体混合物は、溶融押出機において処理され得る。溶融押出機は、一軸又は二軸押出機であり得る。溶融押出機は、３つの領域：（１）供給領域；（２）溶融領域；及び（３）分散領域を含み得る。供給領域は、前駆体混合物の閉塞を防ぐために、室温以下の温度で保持され得る。溶融領域は、一般に、前駆体混合物の最大Ｔｇ超であるが、前駆体混合物のデブロッキング及び反応温度未満に加熱される。Ｔｇ超とデブロッキング／反応温度未満との間での操作により、前駆体混合物が押出機の内部で早期にデブロッキング及び反応することなく、前駆体混合物を、溶融状態にし、流動させる。分散領域において、温度は、Ｔｇ超及びデブロッキング温度未満に維持され、それによって、前駆体混合物を均一にさせる。ある実施形態において、溶融領域及び分散領域は、約９０℃〜１５０℃の範囲の温度（その間の全ての部分範囲及び整数を含む）で操作される。ある実施形態において、溶融領域及び分散領域は、約９０℃〜約１３０℃の範囲の温度（その間の全ての部分範囲及び整数を含む）で操作される。ある実施形態において、溶融領域及び分散領域は、１００℃〜１１０℃の範囲の温度で操作される。押出機は、様々な領域が適切な温度範囲内に確実に留まるように、加熱手段及び冷却手段を含む。
【００９９】
分散領域を通過した後、溶融混合された前駆体混合物は、押出機出口ダイを通過した。出口ダイは、多くの異なる形態の複数の開口部を備え得る。ある実施形態において、出口ダイは、それらにわたる圧力低下を可能にする他のデバイスに置き換えられてもよく；例えば、このような圧力低下は、特定の軸形態を用いて達成され得る。いずれにしても、溶融押出機における前駆体混合物の平均滞留時間は、一般に、５分未満であり、より典型的に、３０〜１２０秒の範囲である。溶融された前駆体混合物が、ダイを通過するにつれて、それは冷却され、ペレット化される。ペレットは、粉砕され、次に、得られた前駆体粉末が収集される。ある非限定的な実施形態において、前駆体混合物は、粉砕機、低温粉砕機などの機械によって粉砕され得る。得られた前駆体粉末は、１００μｍ未満、典型的に、３０〜５０μｍの範囲の平均粒径を有し得る。
【０１００】
本発明の代替的な実施形態によれば、第１のコーティング１３０は、代替的なプロセスにしたがって生成され得る。代替的なプロセスは、液体系界面活性剤を含む。以前は、液体系界面活性剤は、粉体コーティングの作製に使用されていなかった。液体系界面活性剤は、上述されたフッ素系界面活性剤の少なくとも１つと予め混合された液体担体を含み得る。好適な実施形態において、液体系界面活性剤は、上述されたアニオン性フッ素系界面活性剤の少なくとも１つと予め混合された液体担体を含む。液体担体の非限定的な例としては、水ならびに１２０℃未満で可燃性でなく、及び／又は１２０℃未満で有毒蒸気を放出しない他の液体が挙げられる。
【０１０１】
液体系界面活性剤は、乾燥状態の液体担体及び界面活性剤の総重量を基準にして、約１０重量％〜約７５重量％の範囲の量（その間の全ての量及び部分範囲を含む）で液体担体を含み得る。好適な実施形態において、液体系界面活性剤は、乾燥状態の液体担体及び界面活性剤の総重量を基準にして、約３０重量％〜約７５重量％の範囲の量（その間の全ての量及び部分範囲を含む）で液体担体を含み得る。
【０１０２】
液体系界面活性剤は、バインダー、架橋剤、及び添加剤及び／又は充填剤と一緒に混合されて、水−前駆体混合物を形成し得る。液体系界面活性剤は、湿潤前駆体混合物の総重量を基準にして、約０．０５重量％〜約４重量％の範囲の量（その間の全ての量及び部分範囲を含む）で、湿潤前駆体混合物中に存在し得る。
【０１０３】
あるいは、湿潤前駆体混合物内の各成分の適切な分配を確実にするために、液体系界面活性剤のブレンドは、バインダー、架橋剤、及び添加剤と一緒に混合されてもよく、及び／又は充填剤が、混合期間及び冷却期間を含むいくつかの混合サイクルにわたって一緒に混合され得る。
【０１０４】
非限定的な実施形態において、混合サイクルの各混合期間は、約５秒〜約３０秒の範囲の第１の期間（その間の全ての時間及び部分範囲を含む）にわたり得る。非限定的な実施形態において、混合サイクルの各冷却期間は、約５秒〜約１２０秒の範囲の第２の期間（その間の全ての時間及び部分範囲を含む）にわたり得る。単一の混合サイクルについての第１の期間と第２の期間との間の比率は、約１：１〜約１：２０の範囲であり得る（その間の全ての比率及び部分範囲を含む）。
【０１０５】
好適な実施形態において、各混合サイクルについて、第２の期間は、第１の期間より長い。好適な実施形態において、混合サイクルは、過剰な発熱を避けるために、約１０秒未満であり得る。混合サイクルの総数は、約１〜約２０の範囲であり得る（その間の任意の数の混合サイクル及び部分範囲を含む）。
【０１０６】
各混合サイクルの長さ及び混合サイクルの総数は、湿潤前駆体混合物が、発熱による凝集又は湿潤前駆体混合物溶融の部分なしで十分に混合されるように選択される。好適なブレンダーの非限定的な例としては、高い熱伝導を有するサイドスクレイパーを備えたブレンドを含む。ある実施形態において、ブレンダーは、混合中の湿潤前駆体混合物の温度を調節するのを助ける冷却されたブレンダーであり得る。混合サイクル及び／又は混合装置は、湿潤前駆体が、混合中に４８．９℃（１２０°Ｆ）の温度を決して超えないように操作され得る。他の実施形態において、混合サイクル及び／又は混合装置は、湿潤前駆体が、混合中に２６．７℃（８０°Ｆ）の温度を決して超えないように操作され得る。混合中、液体担体は、前駆体混合物の１つ又は複数の成分（例えば、顔料）によって吸収され得、したがって、湿潤前駆体混合物は、液体担体が混合中に蒸発し得ない際、液体担体を依然として含む。
【０１０７】
湿潤状態で及び前駆体混合物内の任意の成分の溶融温度未満で、前駆体混合物を混合することによって、ろう状のアニオン性界面活性剤が、前駆体混合物全体を通してより良好に分配され、それによって、比較的少ない量のアニオン性界面活性剤でも、最終的なコーティングにおける防汚性能のより高い均一性を提供する。混合された後、湿潤前駆体は、上述された方法にしたがって、乾燥され、ペレット化され得る。押出中、液体担体は、蒸発されて、実質的に１００％の固形分を有する前駆体をもたらし得る。非限定的な例において、液体担体が湿潤前駆体混合物から確実に蒸発されるように、湿潤前駆体は、１００℃超の温度（好適には、１０５℃〜１１０℃）で押し出され得る。
【０１０８】
次に、所定の量の前駆体粉末が、容器に入れられてもよく、これは、本明細書に説明されるように、貯蔵され、最終的な処理のために別の場所に輸送される。他の実施形態において、前駆体粉末は、最終的に、溶融混合と同じ部位で処理され得る。最終的な処理は、前駆体粉末を基材１２０上にスプレーコーティング又は静電コーティングすることを含む。スプレーコーティングは、静電場においてスプレーガンによって、又は粉末が摩擦によって荷電される摩擦電気ガンを用いて塗布され得る。
【０１０９】
前駆体粉末が、基材１２０上にスプレーコーティングされた後、得られたスプレーコーティングは、前駆体混合物のデブロッキング及び反応温度を超える硬化温度で、オーブン中で加熱することによって硬化される。硬化温度は、約１６０℃〜２１０℃の範囲であり得る。硬化は、バインダー及び架橋剤が完全に反応するのに十分な期間にわたって行われ、それによって、第１のコーティング１３０である完全に硬化された粉体コーティングを形成し得る。硬化は、約１６０℃〜１９０℃の範囲の温度のために、１５〜３０分の範囲の期間にわたって行われ得る。他の実施形態において、硬化は、約１９０℃〜２１０℃の範囲の温度のために、約６〜１５分の範囲の期間にわたって行われ得る。得られた粉体コーティングは、４０μｍ〜１２０μｍの範囲の厚さ（その間の全ての部分範囲及び厚さを含む）を有する。
【０１１０】
抗菌性コーティングで被覆された得られた基材は、室内環境で取り付けるための建築用パネルなどの抗菌性物品として好適であり、それによって、建築用パネルは、細菌、カビ、及び真菌増殖に対する優れた抵抗性を示すだけではなく、既存の生存微生物の量を減少させるのに優れている。
【０１１１】
基材に塗布された第１のコーティング１３０で被覆された基材１２０を提供した後、第１のコーティング１３０の上面は、第２のコーティング１４０で被覆され得る。第２のコーティング１４０は、液体系コーティング組成物を、第１のコーティング１３０の上面１３１に塗布し、次に、液体系コーティング組成物を乾燥させて、第１のコーティング１３０の上に第２のコーティング１４０を形成することによって形成され得る。液体系コーティング組成物は、液体担体を撥性成分と一緒に混合することによって調製され得る。撥性成分は、フルオロ含有撥性成分であり得る。フルオロ含有撥性成分は、フルオロポリマー、上記のフッ素系界面活性剤、又はそれらの組合せから選択され得る。好適な実施形態において、フルオロ含有撥性成分は、イオン性フッ素系界面活性剤である。
【０１１２】
液体担体は、水、ＶＯＣ溶媒、及びそれらの組合せから選択され得る。好適な実施形態において、液体担体は水である。フルオロポリマーは、フッ素化アクリルコポリマー、フッ素化アクリルアルキルアミノコポリマー、及びそれらの組合せから選択され得る。フルオロポリマーの分子量は、約１，０００Ｍｎ〜約１０，０００，０００Ｍｎの範囲であり得る（その間の全ての重量及び部分範囲を含む）。
【０１１３】
フッ素化アクリルポリマーの非限定的な例としては、フッ化物原子を含有するアクリレート官能性モノマー及び、任意選択的に、フッ化物原子を含まない少なくとも１つの他のアクリレート官能性モノマーを重合することによって生成されるポリマーを含む。フッ化物原子を含有するアクリレート官能性モノマー（「フルオロ−アクリレート」とも呼ばれる）の非限定的な例としては、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペン、テトラフルオロエチレン、パーフルオロメチルビニルエーテル、トリフルオロエチレン及びそれらの混合物が挙げられる。フッ化物原子を含まないアクリレート官能性モノマーの非限定的な例としては、アクリル酸、メタクリル酸、ならびにアクリレート及び／又はメタクリル酸エステルが挙げられる。
【０１１４】
本発明のフルオロポリマーは、イオン性であり得る。本発明のフルオロポリマーは、約３〜約６の範囲の酸性ｐＨ（その間の全てのｐＨ及び部分範囲を含む）を有し得る。本発明のフルオロポリマーは、約９〜約１１の範囲の塩基性ｐＨ（その間の全てのｐＨ及び部分範囲を含む）を有し得る。ある実施形態において、フルオロポリマーは、アニオン性であってもよく、約９〜約１１の範囲のｐＨ（その間の全てのｐＨ及び部分範囲を含む）を有し得る。ある実施形態において、フルオロポリマーは、カチオン性であってもよく、約３〜約６の範囲のｐＨ（その間の全てのｐＨ及び部分範囲を含む）を有し得る。本明細書にさらに説明されるように、非イオン性フルオロポリマーが、本明細書において提供される防汚性及び撥油性ならびにイオン性フルオロポリマーを提供しないことが意外にも発見された。
【０１１５】
非限定的な例において、カチオン性フルオロポリマーは、フルオロ−アクリレートを、塩を形成することが可能なモノマーと共重合することによって生成され得、それによって、そのモノマーから形成された共有結合基は、正電荷を有し（例えば、Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート酸など）、それによって、アミノ基は、硫酸ジエチルと反応されて、フルオロポリマーから懸垂しているカチオン性基を形成する。
【０１１６】
非限定的な例において、カチオン性フルオロポリマーは、フルオロ−アクリレートを、塩を形成することが可能なモノマーと共重合することによって生成され得、それによって、そのモノマーから形成された共有結合基は、負電荷を有し（例えば、メタクリル酸など）、それによって、カルボン酸基は、アンモニアと反応されて、フルオロポリマーから懸垂しているアニオン性基を形成する。
【０１１７】
液体担体は、液体系コーティング組成物の総重量を基準にして、約８０重量％〜約９９．９８重量％の範囲の量（その間の全てのパーセンテージ及び部分範囲を含む）で存在し得る。フルオロポリマーは、液体系コーティング組成物の総重量を基準にして、約０．０２重量％〜約２０重量％の範囲の量（その間の全てのパーセンテージ及び部分範囲を含む）で存在し得る。
【０１１８】
液体系コーティング組成物は、スプレーコーティング、ロールコーティング、浸漬コーティング、又は擦り込み（ｗｉｐｉｎｇ）によって、第１のコーティング１３０の上面１３１に塗布され得る。液体系コーティング組成物は、約８０ｇ／ｍ２〜約２００ｇ／ｍ２の範囲の量（その間の全ての部分範囲及び量を含む）で、第１のコーティング１３０の上面１３１に塗布され得る。好適な実施形態において、液体系コーティング組成物は、約１０５ｇ／ｍ２〜約１２２ｇ／ｍ２の範囲の量（その間の全ての部分範囲及び量を含む）で、第１のコーティング１３０の上面１３１に塗布され得る。塗布後、液体系コーティング組成物は、第１のコーティング１３０の上面１３１を覆うだけでなく、浸透し、第１のコーティング１３０上の表面欠陥１３５によって生じる間隙を少なくとも部分的に充填する。
【０１１９】
塗布後、液体系コーティング組成物は、約５分〜約６０分の範囲の所定の期間にわたって、及び約１５℃〜約４０℃の範囲の温度で乾燥され、それによって、液体担体を蒸発させ、液体系コーティング組成物を、第２のコーティング１４０へと変換する。本発明によれば、「乾燥させる」又は「乾燥された」という用語は、言及された組成物から液体担体を蒸発させることを指す。「乾燥させる」又は「乾燥された」という用語は、ある組成物を、第２の組成物と化学的に反応させること、例えば、ポリマーバインダ樹脂を、架橋剤で化学的に硬化することを指していない。したがって、フルオロポリマーを含む第２のコーティング１４０は、さらなる高温硬化（第１のコーティング１３０の硬化段階において使用されるものなど）を必要とせずに、第１のコーティング１３０に塗布され得る。
【０１２０】
乾燥させた後、得られた第２のコーティング１４０は、全ての液体担体を実質的に含まなくてもよい。得られた建築用パネル１００は、約０．０２ｇ／ｍ２〜約２ｇ／ｍ２の範囲の量（その間の全ての部分範囲及び量を含む）で、乾燥状態で第１のコーティング１３０の上面１３１に塗布されたフルオロポリマーを含み、ここで、フルオロポリマーは、建築用パネル１００用の上塗りを形成する。
【０１２１】
建築用パネル１００を乾燥させた後、フルオロポリマーは、第１のコーティング１３０の上面１３１だけでなく、第１のコーティング１３０の表面欠陥１３５内にも塗布されたままである。具体的には、第２のコーティング１４０は、第２のコーティング１４０のフルオロポリマーの少なくとも一部が、第１のコーティング１３０の上面１３１と下面１３２との間に位置するように、第２のコーティング１４０のフルオロポリマーの少なくとも一部を、第１のコーティング１３０の表面欠陥１３５内に存在させる充填部分１４５を含む。
【０１２２】
第１のコーティング１３０への、フルオロポリマーを含む第２のコーティング１４０の塗布は、追加の汚れ付着抵抗性（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｔｏ  ｄｉｒｔ  ｐｉｃｋ−ｕｐ）を与え（例えば、指紋油及び汗）、これにより、本来、取り付け中に典型的に発生し得る審美的な損傷に耐えることができる建築用パネル１００が得られる。追加の汚れ付着抵抗性は、明度の変化−すなわち「デルタＥ」（ΔＥ）の関数として測定され得る。
【０１２３】
デルタＥ値は、以下の計算によって測定される：
ΔＥ＝［（Ｌ２−Ｌ１）２＋（ａ２−ａ１）２＋（ｂ２−ｂ１）２］１／２
式中、Ｌ１、ａ１、及びｂ１がそれぞれ、ミノルタコーポレーション（Ｍｉｎｏｌｔａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）製のミノルタクロマメータ（Ｍｉｎｏｌｔａ  Ｃｈｒｏｍａ  Ｍｅｔｅｒ）ＣＲ  ４１０を用いて測定される、建築用パネル１００の汚れていない第１の主面１１１の初期明度である。Ｌ２、ａ２、及びｂ２値が、建築用パネル１００の各第１の主面１１１が、汚れ組成物（すなわち、指の油、汗など）によって汚された後、ミノルタクロマメータ（Ｍｉｎｏｌｔａ  Ｃｈｒｏｍａ  Ｍｅｔｅｒ）ＣＲ  ４１０によって測定される明度である。より小さいΔＥ値は、向上した汚れ付着抵抗性を示す。本発明によれば、第１のコーティング１３０と第２のコーティング１４０との組合せは、２未満のΔＥ値を有する建築用パネルを提供することができる。
【０１２４】
さらに、第１のコーティング１３０と第２のコーティング１４０との組合せは、向上した疎水性を有する建築用パネルの第１の主面１１１をもたらし得る。本発明によれば、「疎水性（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ）」又は「疎水性（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ）」という用語は、非常に湿潤しにくく、大気条件下で液体水を弾くことが可能な組成物を意味する。したがって、本明細書において使用される際、「疎水性」という用語は、基準液体（すなわち、水）との９０°超の接触角を生じる表面を指す。
【０１２５】
特定の固形分の湿潤能力の定量的尺度として、固体基材の表面における液滴によって作成される接触角を用いるという考え方はまた、長い間、十分に理解されてきた。湿潤は、液体と固体表面が一緒になったときの分子間相互作用から得られる、固体表面との接触を維持する液体の能力である。湿潤度（湿潤性）は、接着力と凝集力との間の力平衡によって決定される。接触角が、基材表面への水滴について９０°超である場合、それは、通常、疎水性であると見なされる。
【０１２６】
本発明に係る建築用パネル１００の第１の主面１１１は、少なくとも約１１５°の水接触角を示す。好適な実施形態において、建築用パネル１００の第１の主面１１１は、約１２５°〜約１３５°の範囲の水接触角（その間の全ての部分範囲及び角度を含む）を示す。この接触角で、最も一般的な水及び油（例えば、指紋油）は、建築用パネル１００の第１の主面１１１を湿潤せず、それによって、建築用パネル１００が、取り付け中の汚れに対して抵抗性になる。
【０１２７】
ここで、図５及び６を参照すると、本発明の代替的な実施形態は、内部空間における天井システム１０を含み、それによって、内部空間は、天井懐空間３及び有効な部屋環境２を含む。天井システム１０は、支持格子３０を含んでいてもよく、それによって、天井懐空間３は、支持格子３０の上、及び天井又は建築物における上の隣接するフロアの床下４の下に位置する。天井懐空間３は、建築物内の機械的な管路（例えば、ＨＶＡＣ、配管など）のための空間を提供する。有効な空間２は、建築物の通常の目的の使用の際、建築物入居者のための空間を提供する（例えば、オフィスビルでは、有効な空間は、コンピュータ、照明器具などを含むオフィスによって占められるであろう）。
【０１２８】
支持格子３０は、複数の第１の支柱３２及び複数の第２の支柱３３を含み得る。第１の支柱３２のそれぞれは、互いに平行であり得る。第２の支柱３３のそれぞれは、互いに平行であり得る。複数の第１の支柱３２は、複数の第２の支柱３３に直交しているか又は垂直であってもよく、それによって、支持格子３０を形成する支柱の交差パターンを形成する。支持格子３０は、建築用パネル２０を受け入れ得る第１及び第２の支柱３２、３３を交差させることによって形成される開口部３１を含み、それによって、天井システム１０を形成し得る。
【０１２９】
第１の支柱３２及び第２の支柱３３の少なくとも１つは、水平フランジ４１及び垂直ウェブ４２を有する逆Ｔ字型の棒を含み得る。水平フランジ４１は、下面４１ａ及び上面４１ｂを含んでいてもよく、ここで、取り付けられた状態で、下面４１ａは、有効な部屋環境２に面し、上面４１ｂは、天井懐空間３に面する。下面４１ａは、垂直ウェブ４２が水平フランジ４１から延在する方向と反対側に面する。
【０１３０】
この実施形態によれば、本発明の第１のコーティング１３０は、上述される第１及び／又は第２の支柱３３の少なくとも１つの水平フランジ４１の下面４１ａに直接塗布され得る。次に、第２のコーティング１４０は、上述される第１のコーティング１３０に塗布され得る。本発明は、支持格子３０、第１のコーティング１３０、及び第２のコーティング１４０を含む被覆された支持格子６０を含む天井システム１０をさらに提供することができ、それによって、第１のコーティング１３０は、支持格子３０の水平フランジ４１の上面４１ａの少なくとも一部に塗布され、第２のコーティング１４０は、第１のコーティング１３０に塗布され、それによって、第２のコーティング１４０の上面１４１は、有効な部屋環境２に面する。
【０１３１】
本発明によれば、本発明の防汚性物品は、多くの形態の１つの結果であり得る。ある実施形態によれば、物品は、第１のコーティング１３０で被覆された基材１２０を含んでいてもよく、それによって、第１のコーティング１３０は、液体系アニオン性フッ素系界面活性剤を含む。このような実施形態において、第２のコーティング１４０は、任意選択的に存在し得る。このような実施形態において、第１のコーティング１３０の上面は、物品の主面を形成し得る。このような実施形態において、第２のコーティング１４０は、任意選択的に存在してもよく、それによって、第２のコーティング１４０は、フルオロポリマー、フッ素系界面活性剤、又はそれらの組合せを含むフルオロ含有撥性成分を含む。
【０１３２】
他の実施形態によれば、防汚性物品は、第１のコーティング１３０で被覆された基材１２０を含んでいてもよく、それによって、第１のコーティング１３０は、ろう状（すなわち、固体）のアニオン性フッ素系界面活性剤を含む。このような実施形態において、第２のコーティング１４０は、任意選択的に存在し得る。このような実施形態において、第１のコーティング１３０の上面は、物品の主面を形成し得る。このような実施形態において、第２のコーティング１４０は、任意選択的に存在してもよく、それによって、第２のコーティング１４０は、フルオロポリマー、フッ素系界面活性剤、又はそれらの組合せを含むフルオロ含有撥性成分を含む。
【０１３３】
他の実施形態によれば、防汚性物品は、第１のコーティング１３０で被覆された基材１２０を含んでいてもよく、それによって、第１のコーティング１３０は、フルオロ含有撥性成分を含まない。このような実施形態において、物品は、第２のコーティング１４０をさらに含み、それによって、第２のコーティングは、フルオロポリマー、フッ素系界面活性剤、又はそれらの組合せを含むフルオロ含有撥性成分を含む。このような実施形態において、第２のコーティング１４０は、物品の主面を形成する。このような実施形態において、第２のコーティング１４０
以下の実施例は、本発明にしたがって調製される。本発明は、本明細書に記載される実施例に限定されない。
【０１３４】
（実施例）
上塗りの防汚試験プロトコル
以下の実験は、本発明に係る建築用パネルの主面における撥油性及び防汚性を測定する。前駆体成分（すなわち、ポリマーバインダ、架橋剤、及びフッ素系界面活性剤）を一緒に混合することによって調製される粉体コーティング前駆体から形成されるポリマー粉体コーティングを有する建築用パネルを作製した。フッ素系界面活性剤は、１００％の固形分を有し、少なくとも１つのリン酸基を有するアニオン性フッ素系界面活性剤を含む。アニオン性フッ素系界面活性剤は、５０℃〜７０℃の溶融温度及び１〜５のｐＨ値を有する。例示的な好適なアニオン性フッ素系界面活性剤は、キャプストン（Ｃａｐｓｔｏｎｅ）（登録商標）ＦＳ−６６の商標で、デュポン（Ｄｕ  Ｐｏｎｔ）から市販されている。
【０１３５】
次に、粉体コーティング前駆体は、約９０℃〜約１１０℃の範囲の温度で押出機によって溶融混合し、続いて、得られた押出物は、粉末へとペレット化する。それぞれの得られた粉末は、アルミニウム基材の第１の主面上にスプレーコーティングする。次に、コーティングされた基材は、１９５℃の温度で熱硬化して、粉体コーティングされた基材を形成する。
実施例１
次に、液体系コーティングは、粉体コーティングの上面に塗布し、ここで、液体系コーティングは、８０重量％の水及び２０重量％の第１の撥性成分を含む。第１の撥性成分は、約４〜約６の範囲のｐＨ及び１．０６ｇ／ｃｍ３の密度を有するカチオン性フッ素系界面活性剤である。液体系コーティングは、１０ｇ／ｍ２の量で粉体コーティング上に塗布する。次に、得られた液体系コーティングは、１５℃〜４０℃の温度で乾燥させて、実施例１の建築用パネルを形成した。実施例１の得られた建築用パネルは、約２ｇ／ｍ２の量で、粉体コーティング上に塗布されたフッ素系界面活性剤を有する。
実施例２
０．２重量％の第２の撥性成分の濃度に液体系コーティング組成物を希釈したことを除いて、実施例１の同じ方法にしたがって、第２の建築用パネル（実施例２）を作製した。第２の撥性成分は、約９〜約１１の範囲のｐＨ及び約１．１ｇ／ｃｍ３の密度を有するアニオン性フッ素系界面活性剤である。次に、液体系コーティング組成物は、１０ｇ／ｍ２の率で粉体コーティングを含有するフッ素系界面活性剤に塗布し、液体系コーティング組成物を乾燥させた。実施例２の得られた建築用パネルは、約０．０２ｇ／ｍ２の量で、粉体コーティング上に塗布されたフッ素系界面活性剤を有する。
比較例１
第２の撥性成分の代わりに第１の非イオン性フッ素系界面活性剤を使用することを除いて、実施例２の同じ方法にしたがって、第３の建築用パネル（比較例１）を作製した。非イオン性フッ素系界面活性剤は、約７〜約８．５の範囲のｐＨ及び約１．４ｇ／ｃｍ３の密度を有し、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）からＦＳ−３１００として市販されている。比較例１の得られた建築用パネルは、粉体コーティング上に塗布された０．０２ｇ／ｍ２のフッ素系界面活性剤を有する。
比較例２
粉体コーティングに第２の非イオン性フッ素系界面活性剤を塗布することを除いて、実施例２の同じ方法にしたがって、第４の建築用パネル（比較例２）を作製した。第２のフッ素系界面活性剤は、約７〜約９の範囲のｐＨ及び約１．１ｇ／ｃｍ３の密度を有し、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）からＦＳ−６５として市販されている。比較例１の得られた建築用パネルは、粉体コーティング上に塗布された０．０２ｇ／ｍ２のフッ素系界面活性剤を有する。
【０１３６】
次に、実施例１及び２ならびに比較例１及び２の建築用パネルは、以下の方法にしたがって、撥油性及び防汚性について比較した。ピートモス、ポルトランドセメント、焼成カオリナイト、及びスノブライトクレー（Ｓｎｏ−Ｂｒｉｔｅ  Ｃｌａｙ）を含む汚れ組成物を調製する。スノブライトクレー（Ｓｎｏ−Ｂｒｉｔｅ  Ｃｌａｙ）は、９５重量％超のカオリンならびに少量のシリカ（石英、クリストバライト）、雲母、及び二酸化チタンを含む。
【０１３７】
実施例１及び比較例１の建築用パネルのそれぞれは、粉体コーティングされた表面が上向きになるように位置決めする。次に、ある量（０．２グラム）の、表１の汚れ組成物は、プラスチックカップに入れ、粉体コーティングされた表面上に保持し、ここで、プラスチックカップを軽くたたいて、汚れ組成物を、防汚性パネルの上向きの粉体コーティングされた表面に自然に落とす。粉体コーティングされた表面に塗布された汚れ組成物を除いて、防汚性パネルは、触れないままである。次に、汚れた建築用パネルは、２４時間の期間にわたって放置する。
【０１３８】
２４時間の期間の後、建築用パネルは、上下ひっくり返して（１８０°）、粉体コーティングされた表面を下向きにして、緩い汚れ組成物を、防汚性パネルの粉体コーティングされた表面から落とす。次に、建築用パネルにおける、粉体コーティングされた表面と反対側の表面は、２０回軽くたたいて、さらなる汚れ組成物を、建築用パネルから落とす。次に、建築用パネルの粉体コーティングされた表面が横向きになるように、建築用パネルを半回転戻し（９０°）、続いて、建築用パネルの側部を１０回軽くたたく。次に、粉体コーティングされた表面が上向きになるように、建築用パネルを回転させて元の位置に戻し、次に、該当する表面は、上述されるように、明度の変化−すなわち「デルタＥ」（ΔＥ）について測定する。
【０１３９】
具体的には、Ｌ２、ａ２、及びｂ２値は、上述されるように、各サンプルが、汚れ組成物によって汚された後、ミノルタクロマメータ（Ｍｉｎｏｌｔａ  Ｃｈｒｏｍａ  Ｍｅｔｅｒ）ＣＲ  ４１０によって測定した際の明度である。各色試験の対照値は、汚れ組成物の塗布なしの同じ色及び構造である。様々な色の読み取り値は、サンプルにおける３つの異なる領域で取り、平均デルタＥは、表１に示されるように記録する。
【０１４０】
【表１】
2019527255.tif 000005
【０１４１】
表１によって実証されるように、アニオン性フッ素系界面活性剤を含む粉体コーティングに塗布された上塗り中のカチオン性フッ素系界面活性剤の組合せは、０．０２ｇ／ｍ２程度の量で、より小さいデルタＥ値から明らかなように、非イオン性フッ素系界面活性剤を含む粉体コーティングに塗布された他の上塗りと比較して、建築用パネルの防汚性及び撥油性の予想外の改善を提供する。
粉体コーティング中の液体フッ素系界面活性剤の防汚試験プロトコル
以下の実験は、粉体コーティング中の液体系フッ素系界面活性剤を用いた本発明に係る建築用パネルの主面における撥油性及び防汚性を測定する。この実験を行う際、一連の建築用パネルは、それに塗布された粉体コーティングを用いて作製した。フッ素系界面活性剤を含まない粉体コーティングを有する第１の建築用パネル（対照１）を作製した。対照１の建築用パネルは、上塗りを含まない。
【０１４２】
第２の建築用パネル（実施例３）は、ろう状（すなわち、１００％の固形分）のアニオン性フッ素系界面活性剤を含む前駆体から形成された粉体コーティングを用いて作製した。実施例３の粉体コーティングは、同じアニオン性フッ素系界面活性剤を含む実施例１及び２の粉体コーティングと同じ方法にしたがって作製した。実施例３の建築用パネルは、上塗りを含まない。
【０１４３】
３つのさらなる建築用パネル（実施例４〜６）は、液体系アニオン性フッ素系界面活性剤を含む前駆体から形成された粉体コーティングを用いて作製した。実施例４〜６の粉体コーティングは、４８．９℃（１２０°Ｆ）未満の温度で、ブレンダー中で、前駆体成分（すなわち、ポリマーバインダ、架橋剤、及び液体系アニオン性フッ素系界面活性剤）を一緒に混合することによって調製した。混合した後、混合された前駆体混合物は、約９０℃〜約１１０℃の範囲の温度で押出機を通過し、それによって、液体系アニオン性フッ素系界面活性剤上に存在する液体担体は、前駆体から蒸発された。その後、得られた押出物は、粉末へとペレット化した。それぞれの得られた粉末を、アルミニウム基材の第１の主面上にスプレーコーティングする。次に、コーティングされた基材は、架橋剤及びポリマーバインダを共有結合させる温度に加熱し、それによって、基材上に架橋された粉体コーティングを提供する。
【０１４４】
２つのさらなる建築用パネル（比較例３及び４）は、液体系非イオン性フッ素系界面活性剤を含む前駆体から形成された粉体コーティングを用いて作製した。比較例３及び４の粉体コーティングは、液体系フッ素系界面活性剤がアニオン性の代わりに非イオン性であることを除いて、実施例４〜６と同じ方法にしたがって調製した。
【０１４５】
実施例３〜６ならびに比較例３及び４の建築用パネルに関して、各前駆体混合物中の液体系フッ素系界面活性剤の具体的な量は、得られる粉体コーティングが、最終的な粉体コーティング中に同じ相対量の固体フッ素系界面活性剤を含有するように選択した。したがって、実施例３〜６ならびに比較例３及び４の各液体系フッ素系界面活性剤の固形分は、前駆体が異なり得るが、最終的な建築用パネルは、パネル間の乾燥（すなわち、固体）量のフッ素系界面活性剤が同じである際、正確な対照比較を提供する。
【０１４６】
次に、対照１、実施例３〜６、ならびに比較例３及び４の得られた建築用パネルは、実施例１及び２に関して記載される防汚性及び撥油性試験にかけた。各建築用パネルについての防汚性及び撥油性試験の結果が、以下の表２に示される。
【０１４７】
【表２】
2019527255.tif 000006
【０１４８】
表２によって実証されるように、本発明の粉体コーティングにおける液体系アニオン性フッ素系界面活性剤の使用は、他のタイプの非イオン性フッ素系界面活性剤と比較して、防汚性及び撥油性の予想外の改善を提供し、これは、比較例３及び４のものと比較した実施例４〜６の建築用パネルの低いΔＥによって反映される。さらに、本発明の方法にしたがう液体系アニオン性フッ素系界面活性剤の組み込みは、固体フッ素系界面活性剤から形成された実施例３の建築用パネルのΔＥより低くないとしても同じである、実施例４〜６の建築用パネルのΔＥによって実証されるように、前駆体全体にわたるフッ素系界面活性剤の凝集及び不適切な分配の問題を回避する。粉体コーティング組成物中への液体系フッ素系界面活性剤の成功した組み込みは、基材に塗布されるときに固体である必要がある粉体コーティング組成物を形成する場合、液体含有成分の使用を回避するべきであるという、当該技術分野において以前から認められている見解に反するものである。
抗菌試験プロトコル
抗菌試験プロトコルを用いて、実施例７〜１３、比較例５〜１１、及び対照２〜８の建築用パネルサンプルを作製し、試験した。各建築用パネルサンプルは、粉体コーティング組成物を、５０ｍｍ×５０ｍｍの金属基材上に塗布することによって作製した。粉体コーティング組成物のそれぞれは、ポリマー樹脂前駆体と、架橋剤と、顔料とのブレンドを含み、少なくとも９９％の固形分を有する。
【０１４９】
本発明の粉体コーティング組成物（すなわち、実施例７〜１３）は、全粉体コーティング組成物の１００部を基準にして、７ｐｂｗのホウ酸亜鉛及び０．１ｐｂｗの２−（４−チアゾリル）ベンズイミダゾールの抗菌性組成物を含む。比較例５〜１１の粉体コーティング組成物は、本発明の抗菌性組成物を含まず、硝酸銀の抗菌性組成物を含む。対照２〜８の粉体コーティング組成物は、抗菌性組成物を含まなかった。
【０１５０】
金属基材に塗布された後、各粉体コーティング組成物は、硬化温度を超える温度に加熱して、ポリマー樹脂前駆体を架橋剤と反応させ、架橋された粉体コーティングを形成した。
【０１５１】
架橋された粉体コーティングの抗菌有効性を測定するために、いくつかの試験を行った。各試験は、合計で３つのペトリ皿を含み、それによって、第１のペトリ皿は、本発明の建築用パネルサンプルのうちの１つ（すなわち、実施例７〜１３のうちの１つ）を含み、第２のペトリ皿は、比較例の建築用サンプルのうちの１つ（すなわち、比較例５〜１１のうちの１つ）を含み、第３のペトリ皿は、対照建築用パネルサンプルのうちの１つ（すなわち、対照２〜８のうちの１つ）を含んでいた。各ペトリ皿に、特定の濃度で細菌を接種し、次に、各サンプル表面上に均一に接種材料を広げるように、滅菌したプラスチックで覆った。サンプルは、３５℃及び９０％の相対湿度でインキュベートした。細菌濃度は、初期時間（ｔ＝０）に、及び再度、２４時間の所定の期間後（ｔ＝２４）に、各ペトリ皿中で測定した。
【０１５２】
２４時間の期間の後、各試験サンプルにおける細菌コロニーを計数し、記録した。各サンプルの抗菌活性の値は、以下に列挙される式にしたがって計算し、ｌｏｇ減少として以下のように記録した：
９０％の減少＝１ｌｏｇ減少（すなわち、１００，０００に減少される１，０００，０００は、１ｌｏｇ減少である）
９９％の減少＝２ｌｏｇ減少（すなわち、１０，０００に減少される１，０００，０００は、２ｌｏｇ減少である）
９９．９％の減少＝３ｌｏｇ減少（すなわち、１，０００に減少される１，０００，０００は、３ｌｏｇ減少である）
９９．９９％の減少＝４ｌｏｇ減少（すなわち、１００に減少される１，０００，０００は、４ｌｏｇ減少である）
９９．９９９％の減少＝５ｌｏｇ減少（すなわち、１０に減少される１，０００，０００は、５ｌｏｇ減少である）
抗菌性コーティングの性能は、下式にしたがって計算される抗菌活性（「Ｒ」）に対して正規化した：
Ｒ＝（Ｕｔ−Ｕｏ）−（Ａｔ−Ｕｏ）＝Ｕｔ−Ａｔ
式中、
Ｒ：抗菌活性
Ｕｏ：ｔ＝０における対照からの生菌の対数の平均
Ｕｔ：ｔ＝２４における対照からの生菌の対数の平均
Ａｔ：ｔ＝２４における試験サンプルからの生菌の対数の平均
本発明によれば、抗菌性コーティングは、抗菌活性が２．０以上である場合、抗菌有効性を有するものと見なされる。各細菌試験の結果が、本明細書に示される。
黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）に対する抗菌有効性
黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）細菌に対する有効性を測定する試験は、９．７×１０ＣＦＵ／ｍＬの開始細菌濃度で行った。黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）を用いた第１の試験の結果が、以下の表３に示される。
【０１５３】
【表３】
2019527255.tif 000007
【０１５４】
本発明に係る抗菌性コーティング（実施例７）は、細菌コロニーの９９．９９％の減少を示し、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）細菌に対する抗菌有効性の２．０の閾値をはるかに上回る、４．７７のＲ値を得た。比較例の抗菌性コーティング（比較例５）は、わずか８５％の減少を示し、２．０のＲ値の閾値をはるかに下回る、０．８３のＲ値を得た。
【０１５５】
黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）細菌に対する有効性についての試験は、７．５×１０５ＣＦＵ／ｍＬのより低い開始細菌濃度で繰り返した。結果が表４に示される。
【０１５６】
【表４】
2019527255.tif 000008
【０１５７】
本発明の抗菌性コーティング（実施例８）は、やはり、細菌活性の最大で９９．９９％の減少を示し、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）細菌に対する５．２６のＲ値を得た。比較例の抗菌性コーティング（比較例６）は、わずか９７％の減少を示し、２．０の閾値を下回る、１．４９のＲ値を得た。
大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）に対する抗菌有効性
大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）細菌に対する有効性を測定する試験は、７．２×１０５ＣＦＵ／ｍＬの開始細菌濃度で行った。結果が表５に示される。
【０１５８】
【表５】
2019527255.tif 000009
【０１５９】
この濃度で、本発明の抗菌性コーティング（実施例９）ならびに比較例のコーティング（比較例７）は両方とも、細菌コロニーの最大で９９．８％の減少を示し、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）細菌に対する抗菌有効性についての２．０の閾値を上回る、２．８７のＲ値を得た。
【０１６０】
大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）細菌に対する有効性についての試験は、７．６×１０５ＣＦＵ／ｍＬのより高い開始細菌濃度で繰り返した。結果が表６に示される。
【０１６１】
【表６】
2019527255.tif 000010
【０１６２】
本発明の抗菌性コーティング（実施例１０）は、細菌活性の最大で９９．９９％の減少を示し、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）細菌に対する６．２６のＲ値を得た。しかしながら、比較例の抗菌性コーティング（比較例８）は、わずか５８％の減少を示し、２．０のＲ値の閾値をはるかに下回る、０．３９のＲ値を得た。
セレウス菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｃｅｒｅｕｓ）に対する抗菌有効性
セレウス菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｃｅｒｅｕｓ）細菌に対する有効性を測定する試験は、４．１×１０５ＣＦＵ／ｍＬの開始細菌濃度で行った。結果が表７に示される。
【０１６３】
【表７】
2019527255.tif 000011
【０１６４】
実施例１１の抗菌性コーティングは、細菌コロニーの最大で９９．５％の減少を示し、セレウス菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｃｅｒｅｕｓ）細菌に対する抗菌有効性についての２．０の閾値を上回る、２．３１のＲ値を得た。比較例の抗菌性コーティング（比較例９）は、わずか７５％の減少を示し、２．０のＲ値の閾値をはるかに下回る、０．６のＲ値を得た。
アシネトバクター・バウマニ（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｈｔｅｒ  ｂａｕｍａｎｎｉｉ）に対する抗菌有効性
アシネトバクター・バウマニ（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｈｔｅｒ  ｂａｕｍａｎｎｉｉ）細菌に対する有効性を測定する試験は、９．２×１０５ＣＦＵ／ｍＬの開始細菌濃度で行った。結果が表８に示される。
【０１６５】
【表８】
2019527255.tif 000012
【０１６６】
本発明の抗菌性コーティング（実施例１２）及び比較例のコーティング（比較例１０）は両方とも、細菌コロニーの最大で９９．９９％の減少を示した。しかしながら、６．０２のＲ値で、本発明の抗菌性コーティングは、やはり、アシネトバクター・バウマニ（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｈｔｅｒ  ｂａｕｍａｎｎｉｉ）細菌に対する４．２のＲ値を示した比較例の抗菌性コーティングより性能が優れていた。
肺炎桿菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ  ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）に対する抗菌有効性
肺炎桿菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ  ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）細菌に対する有効性を測定する試験は、６．４×１０５ＣＦＵ／ｍＬの開始細菌濃度で行った。結果が表９に示される。
【０１６７】
【表９】
2019527255.tif 000013
【０１６８】
本発明の抗菌性コーティング（実施例１３）及び比較例のコーティング（比較例１１）は両方とも、細菌コロニーの最大で９９．９９％の減少を示した。しかしながら、４．４４のＲ値で、本発明の抗菌性コーティングは、肺炎桿菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ  ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）細菌に対する４．０５のＲ値を示した比較例の抗菌性コーティングより性能が優れていた。
抗菌有効性の概要
各建築用パネルの抗菌有効性が、表１０に要約されている。
【０１６９】
【表１０】
2019527255.tif 000014
【０１７０】
表１０によって実証されるように、本発明の抗菌性添加剤は、様々な細菌濃度の範囲で、非常に有効な広範囲の細菌抵抗性を粉体コーティングに与える一方、比較例の抗菌性添加剤は、限られた数の細菌に対して機能するに過ぎず、比較例の抗菌性添加剤は、限られた濃度で限られた細菌に対して有効である。
防カビ試験プロトコル
防カビプロトコルを用いて、実施例１４、１５、比較例１２、及び対照例９のサンプル建築用パネルを作製し、試験した。各建築用パネルサンプルは、粉体コーティング組成物を、７６．２ｍｍ（３インチ）×１０１．６ｍｍ（４インチ）の金属基材上に塗布することによって作製した。粉体コーティング組成物のそれぞれは、少なくとも９９％の固形分を有し、ポリマー樹脂前駆体と、架橋剤と、顔料とのブレンドを含んでいた。
【０１７１】
本発明の粉体コーティング組成物（すなわち、実施例１４及び１５）は、全粉体コーティング組成物の１００部を基準にして、７ｐｂｗのホウ酸亜鉛及び０．１ｐｂｗの２−（４−チアゾリル）ベンズイミダゾールの抗菌性組成物を含む。比較例１２の粉体コーティング組成物は、本発明の抗菌性組成物を含まず、硝酸銀の抗菌性組成物を含む。対照例９の粉体コーティング組成物は、抗菌性組成物を含まなかった。
【０１７２】
各サンプルは、増殖させた真菌胞子を播種した土を含む試験チャンバに入れた。具体的には、土には、アスペルギルス・ニガー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ）（ＡＴＣＣ＃  ６２７５）；ペニシリウム・シトリヌム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ  ｃｉｔｒｉｎｕｍ）（ＡＴＣＣ＃  ９８４９）；及びアウレオバシジウム・プルランス（Ａｕｒｅｏｂａｓｉｄｉｕｍ  ｐｕｌｌｕｌａｎｓ）（ＡＴＣＣ＃  ９３４８）を播種した。チャンバは、１週間の期間にわたって、室温（３２．５±１℃）及び９５±３％の相対湿度に保持した。この期間の後、各サンプルは、試験チャンバから取り出し、観察した。前主面及び後主面の両方におけるカビ形成によって引き起こされる汚損の量を観察し、測定した。汚損の程度は、表１１に記載される評価尺度に割り当てた。
【０１７３】
【表１１】
2019527255.tif 000015
【０１７４】
各サンプル、ならびに粉体コーティングが抗菌性組成物を含まなかったことを除いて、基材に塗布された粉体コーティングを含有する対照サンプルの汚損は、各週の後に観察した。実験の結果が、以下の表１２に示される。
【０１７５】
【表１２】
2019527255.tif 000016
【０１７６】
表１２によって実証されるように、抗菌性コーティング組成物は、他の粉体コーティングと対照的に、４週間の期間にわたって、カビ増殖に対して十分に役割を果たす。
【図１】
2019527255.tif 000017
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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